Những kiến thức này rất hữu ích cho các bạn mới bắt đầu trong lĩnh vực gia công cơ khí,thiết kết máy móc.
Những kiến thức về gia công cơ khí hay đặc tính của vật liệu thường khó hiểu và khó giải thích cặn kẽ phải không ạ? Lần này chúng ta sẽ nói về nhôm. Và trong đó, tập trung vào Duramin, tìm hiểu về những đặc tính và những lưu ý khi gia công, đồng thời qua đó chúng ta sẽ học thêm về kiến thức chuyên môn cũng như sẽ có thể hiểu sâu hơn về những thuật ngữ chuyên ngành.
Duramin là gì?
Khi nghe đến Duramin thì thường người ta chỉ nghĩ đến hình ảnh của những hộp đựng đồ màu bạc thôi phải không ạ? Duramin là hợp kim của nhôm. Nhôm gồm có nhôm nguyên chất（A1100) và nhôm thông dụng（A5052）, tuy nhiên thông thường thì chúng có độ cứng không cao. Còn Duramin thì đã được cho thêm đồng cho nên nó có độ cứng cao. Vì vậy nó có cả đặc đính là nhẹ và cứng cho nên được sử dụng rộng rãi. Duramin được sử dụng trong các thiết bị hàng không vũ trụ, các linh kiện của tàu thuyền, xe hơi, tàu điện… Hiện nay, nó có 3 loại là: A2017, A2024, A7075.
Tỷ trọng và độ cứng của A2017、A2024、A7075 (bảng so sánh đặc tính của vật liệu)
Để biết tỷ trọng các chất khác nhau như thế nào giữa các loại này, mời các bạn xem bảng bên dưới.
Tỷ trọng
Trước tiên, ta hãy nói về tỷ trọng. Tỷ trọng là mật độ của một chất so với mật độ của nước. Nếu con số này lớn hơn 1 có nghĩa là nó bị chìm trong nước, nhỏ hơn 1 thì nó nổi trên nước. Mật độ của Duramin là 2790kg/m3, mật độ của nước ở 4 độ C là 1000kg/m3 cho nên tỷ trọng của Duramin là 2790:1000=2.79. Dĩ nhiên là Duramin sẽ chìm trong nước. Và theo đó, ta cũng thấy rằng nếu so với sắt hoặc Inox thì nó nhẹ hơn. . Và theo đó, ta cũng thấy rằng nếu so với sắt hoặc Inox thì nó nhẹ hơn.
Độ bền kéo
Nói cách khác đó là độ bền. Tức là khi ta dùng lực kéo thì trên vật liệu sẽ chịu tải (ứng lực). Tại một thời điểm nào đó nếu ta tăng thêm lực vào thì ứng lực sẽ càng giảm. Điểm này người ta gọi là điểm chảy dẻo. Và từ điểm đó trở đi, vật liệu sẽ biến thành dạng dẻo. Sau đó nếu ta tăng ứng lực lên, đạt đến cực đại thì người ta gọi là độ bền kéo. Tiếp theo đó vật liệu sẽ bị đứt gãy.
Khả năng gia công và giải pháp khắc phục nhược điểm
Ưu điểm của A2017 là nhẹ, và có độ cứng tương đương với thép SS400. Độ cứng hơn nữa thì có A2024, hơn nữa thì có A7075. Tính cắt tốt, độ cứng càng cao thì tính cắt càng giảm. Hơn nữa, vì có Đồng cho nên dễ bị oxy hóa, đễ bị ăn mòn cũng là một nhược điểm của loại này.
Cách xử lý
Để cải thiện tính ăn mòn thì người ta phủ A7072 lên bề mặt, ngoài ra người ta cũng có thể mạ nhôm.
Tính chịu hàn và giải pháp khắc phục nhược điểm
So với nhôm, thép không gỉ, sắt thì nó có tính chịu hàn kém. Có thể gia công được nhưng khó hàn, đặc biệt là A7075, dễ bị nứt gãy cho nên vật liệu này không thích hợp để hàn.
Cách xử lý
Giống như A7N01 ở nhóm 7000, để làm tăng tính chịu hàn thì người ta tạo ra hợp kim của nó với Al-Zn-Mg. (A7075 có chứa thành phần Đồng để làm tăng độ cứng: nhóm Al-Zn-Mg-Cu).
Tổng kết
Duramin gồm có A2017／A2024／A7075. Chúng nhẹ, có độ cứng tương đương với SS400.
Khả năng gia công tốt. Khó hàn nhưng đã có hợp kim với Al-Zn-Mg thích hợp với gia công hàn.