ItuSifat mekanik aluminiumadalah faktor kunci yang menentukan kinerjanya dalam berbagai aplikasi. Sifat -sifat ini bervariasi tergantung pada paduan dan bentuk di mana aluminium digunakan (misalnya, aluminium murni, paduan aluminium, gips, tempa). Di bawah ini adalah sifat mekanik utama aluminium:
1. Kekuatan tarik
Definisi: Aluminium stres maksimum dapat bertahan saat sedang diregangkan atau ditarik sebelum pecah.
Nilai khas: Aluminium murni memiliki kekuatan tarik di sekitar90 MPa. Namun, paduan aluminium, terutama yang memiliki tembaga, magnesium, dan seng, dapat memiliki kekuatan tarik mulai dari200 MPa hingga 700 MPatergantung pada paduan dan pengobatan spesifik.
Aplikasi: Paduan aluminium berkekuatan tinggi digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan otomotif di mana kekuatan tarik tinggi diperlukan.
2. Kekuatan luluh
Definisi: Stres di mana aluminium mulai berubah bentuk secara plastik, yaitu, titik di mana ia tidak akan lagi kembali ke bentuk aslinya ketika stres dihilangkan.
Nilai khas: Aluminium murni memiliki kekuatan luluh sekitar35 MPa, sementara paduan kekuatan tinggi dapat mencapai500 MPaatau lebih.
Aplikasi: Kekuatan luluh penting untuk aplikasi di mana bahan akan dikenakan beban berkelanjutan, seperti dalam balok dan bingkai struktural.
3. Keuletan
Definisi: Kemampuan aluminium untuk berubah bentuk di bawah tekanan tarik, sering ditandai oleh kemampuan material untuk membentuk kabel atau lembaran tipis tanpa pecah.
Nilai khas: Aluminium murni sangat ulet dan dapat mengalami deformasi yang signifikan sebelum fraktur, sedangkan paduan aluminium berkekuatan tinggi kurang ulet.
Aplikasi: Daktilitas membuat aluminium cocok untuk membentuk proses seperti bergulir, stamping, dan menggambar ke dalam lembaran tipis untuk kemasan, panel tubuh otomotif, dan aplikasi lainnya.
4. Pemanjangan
Definisi: Jumlah aluminium dapat meregangkan sebelum pecah, biasanya dinyatakan sebagai peningkatan persentase panjangnya.
Nilai khas: Perpanjangan dapat berkisar dari10% hingga 50%, tergantung pada paduannya. Aluminium murni biasanya memiliki perpanjangan yang lebih tinggi daripada paduannya.
Aplikasi: Bahan dengan perpanjangan tinggi berguna untuk aplikasi di mana pembengkokan atau pembentukan diperlukan, seperti dalam produksi aluminium foil atau kemasan fleksibel.
5. Kekerasan
Definisi: Resistansi aluminium terhadap deformasi permukaan, goresan, atau lekukan.
Nilai khas: Kekerasan aluminium relatif rendah dibandingkan dengan logam seperti baja. Kekerasan untuk aluminium murni ada15 hingga 25 Brinell. Paduan aluminium dapat memiliki nilai kekerasan60 hingga 150 Brinell, tergantung pada paduannya.
Aplikasi: Paduan aluminium dengan kekerasan yang lebih tinggi digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan militer untuk resistensi keausan yang ditingkatkan.
6. Kekuatan kelelahan
Definisi: Kemampuan aluminium untuk menahan siklus pemuatan dan pembongkaran yang berulang tanpa gagal.
Nilai khas: Kekuatan kelelahan umumnya lebih rendah untuk aluminium dibandingkan dengan baja, tetapi dapat ditingkatkan dalam paduan seperti2024atau7075.
Aplikasi: Kekuatan kelelahan adalah properti penting dalam aplikasi seperti sayap pesawat dan komponen otomotif yang mengalami muatan siklus.
7. Modulus elastisitas (Modulus Young)
Definisi: Ukuran kekakuan aluminium, menggambarkan resistensi material terhadap deformasi elastis di bawah tekanan.
Nilai khas: Modulus elastisitas untuk aluminium ada di sekitar69 IPK (gigapascals), yaitu sekitar sepertiga dari nilai baja.
Aplikasi: Properti ini penting untuk aplikasi struktural di mana kekakuan dan deformasi di bawah beban sangat penting, seperti di jembatan, bingkai bangunan, dan struktur dirgantara.
8. Rasio Poisson
Definisi: Rasio regangan lateral terhadap regangan aksial dalam aluminium saat diregangkan.
Nilai khas: Rasio Poisson untuk aluminium kira -kira0.33.
Aplikasi: Rasio Poisson penting dalam merancang komponen yang mengalami ketegangan atau kompresi, memastikan mereka tidak terdistorsi secara berlebihan di bawah beban.
9. Kekuatan geser
Definisi: Kemampuan aluminium untuk menahan kekuatan geser, atau kekuatan yang menyebabkan satu lapisan material meluncur di atas yang lain.
Nilai khas: Kekuatan geser aluminium biasanya ada60 MPauntuk aluminium murni, tetapi dapat berkisar500 MPauntuk paduan aluminium yang lebih kuat.
Aplikasi: Kekuatan geser sangat penting dalam aplikasi di mana komponen dikenakan kekuatan yang menyebabkannya geser, seperti pada pengencang atau sambungan struktural.
10. Resistensi Creep
Definisi: Kemampuan aluminium untuk menahan deformasi permanen yang lambat di bawah tekanan konstan dari waktu ke waktu, terutama pada suhu tinggi.
Nilai khas: Aluminium memiliki ketahanan creep yang relatif rendah pada suhu tinggi dibandingkan dengan bahan seperti titanium atau baja.
Aplikasi: Meskipun aluminium tidak ideal untuk aplikasi suhu tinggi yang membutuhkan ketahanan creep yang sangat baik, itu dapat digunakan dalam lingkungan suhu sedang seperti komponen mesin dan penukar panas.
Kesimpulan:
Sifat mekanis aluminium menjadikannya bahan yang sangat fleksibel. Diaringan, keuletan tinggi, Dankekuatan tarik yang baikJadikan itu ideal untuk industri seperti kedirgantaraan, otomotif, pengemasan, dan konstruksi. Namun, itukekuatan yang lebih rendahdibandingkan dengan baja danresistensi kelelahanadalah faktor penting untuk dipertimbangkan saat memilih aluminium untuk aplikasi tertentu. Paduan aluminium, yang dirancang dengan elemen lain, dapat direkayasa untuk memenuhi persyaratan properti mekanis yang lebih menuntut.
