1.P: Kako se omjer čvrstoće i težine aluminija uspoređuje sa čelikom?
O: aluminij ima značajno bolji omjer snage i težine od čelika ., dok tipični strukturni čelik ima zatežu zategnutu od 400-500 MPa, aluminijske legure u rasponu od {} ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ {5} ³, aluminu je oko jedan VS 7 . 85 g/cm³) . To znači da za aplikacije u kojima je težina bitna (zrakoplovna, automobilska) aluminij može pružiti usporedive strukturne performanse s gotovo polovicom težine. Aluminijske legure serije 7000- približavaju snazi nekih čelika uz održavanje ove prednosti težine.
2. Q: Što čelik čini općenito jačim od aluminija u građevinskim aplikacijama?
O: čelična kristalna struktura i viši sadržaj ugljika daju joj temeljnu prednosti čvrstoće . Strukturni čelik obično ima jačine prinosa između 250-350 MPa, dok uobičajene strukturne aluminijske legure (poput 6061) imaju jačinu prinosa oko 240 MPA (4}} također 69 GPA), što znači da se manje odbija pod opterećenjem . Pored toga, čvrstoća u umoru Steel je otprilike polovina njegove vlačne čvrstoće, dok je aluminij samo oko jedne trećine, što čini čelik boljim za situacije s cikličkim utovarama uobičajenim u konstrukciji {.}
3. Q: Može li aluminij ikad biti jači od čelika?
O: U određenim specijaliziranim aplikacijama, da ., neke aluminijske legure visokih performansi (poput 7075- t6) postižu zatezne jačine preko 570 MPa, nadmašujući neke blage čele . Aluminium, a aluminium može biti i napor, a dodatak ZNINC (AddErper) Međutim, čelici ultra-visokih čvrstoća (poput maragiranih čelika) mogu premašiti 2000 MPa . Ključna prednost nije apsolutna čvrstoća, već specifična čvrstoća-gdje napredne aluminijske legure nadmašuju mnoge čelike kada se težina smatra . u aerosferu {aluminum-lithium legij-lithium legij pruža čelik-lithium
4.P: Kako temperatura utječe na usporedbu čvrstoće između aluminija i čelika?
O: Čelik općenito održava svoju čvrstoću na visokim temperaturama ., dok oba materijala slabi kada se zagrijavaju, aluminij gubi snagu brzo iznad 150 stupnjeva (300 stupnjeva f), pri čemu njegov modul elastičnosti padne za gotovo 50% na 300 stupnjeva {5} {STRUKURUSTSKI STRUKTURACI. Temperature (korisne za svemirske aplikacije), dok neki čelici postaju krhki . otpor požara je glavni razlog zbog kojeg čelik dominira u aplikacijama visoke temperature unatoč aluminijskoj prednostima težine .
5.P: Koji su kompromisi pri odabiru između aluminija i čelika za strukturnu čvrstoću?
O: Izbor uključuje više čimbenika:
Težina: Aluminijske pobjede za dizajne osjetljive na težinu
Apsolutna snaga: Čelik općenito osigurava veću nosivost
Korozija: Aluminij tvori zaštitni oksidni sloj; čelik zahtijeva premaze
Koštati: Čelik je obično jeftiniji po jedinici snage
Izrada: Aluminij je lakše stroj, ali teže zavariti
Umor: Čelik bolje djeluje u cikličkom opterećenju
Temperatura: Čelik za visoku toplinu, aluminij za kriogeniku
Moderni inženjering često koristi i strateški - aluminij gdje ušteda težine opravdava troškove (zrakoplovne kože, automobilski paneli), čelik gdje su maksimalna čvrstoća ili otpornost na vatru kritični (građevinski okviri, cjevovodi) . napredne tehnike spajanja sada omogućuju hibridne strukture aluminijskog stopera {} jačine {{{3 {{3 {{{{{{{{{{{{}
