1070 صفحه ورق آلومینیوم

1. مقدمه

تعیین کننده 1070 ورق آلومینیوم

در میان سری 1xxx, 1070 ورق آلومینیوم با حداقل میزان آلومینیوم از 99.7%.

در EN AW-1070 (اتحادیه اروپا) وت ASTM B209 (ایالات متحده آمریکا) معیارها, 1070 کنترل شدید ناخالصی ها را حفظ می کند - آهن ≤ 0.25% و سیلیکون ≤ 0.15٪ - برای اطمینان از خلوص برجسته.

تولید کنندگان معمولا تولید می کنند 1070 ورق در ضخامت های مختلف از 0.2 میلی متر تا 6 مگنی, با عرض تا 2000 مگنی برای کاربردهای در مقیاس صنعتی.

ترکیب با خلوص بالا رسانایی الکتریکی استثنایی را ارائه می دهد (± 62% قید) و هدایت حرارتی (± 235 w/m · k), آن را برای مصارف تخصصی که عملکرد آن بیش از استحکام سازه اهمیت دارد، ایده آل می کند.

بررسی اجمالی آلومینیوم 1000 سری

1000 سری آلومینیوم نشان دهنده خالص ترین آلیاژهای فرفورژه تجاری موجود است, به دلیل رسانایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی آنها ارزشمند است.

این آلیاژها حداقل حاوی 99.0% الومینیوم, فقط با مقادیر کمی از عناصر دیگر.

مهندسان و طراحان طرفدار 1000 خانواده - از 1050 از طریق 1100—برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد الکتریکی یا حرارتی استثنایی دارند.

اهمیت و بازار 1070 ورق آلومینیوم

بازار جهانی برای ورق های آلومینیوم خالص مانند 1070 به طور پیوسته رشد کرده است, ناشی از افزایش تقاضا در الکترونیک است, پردازش شیمیایی, و صنایع معماری.

با توجه به تحلیل های صنعت, در 1000-بخش سری بیش از 20% مصرف جهانی ورق آلومینیوم در 2023, با 1070 به دلیل خلوص و شکل پذیری متعادل، بخش قابل توجهی را نشان می دهد.

همانطور که تولید کنندگان برای فندک تر فشار می آورند, طراحی‌های کم‌مصرف‌تر - به‌ویژه در تجهیزات الکتریکی و مبدل‌های حرارتی - بازار برای 1070 ورق به گسترش خود ادامه می دهد.

2. ترکیب شیمیایی و طبقه بندی آلیاژ

ترکیب شیمیایی و اثرات عنصر

مقایسه با آلیاژهای 1xxx مرتبط

1050 در مقابل. 1070: در حالی که 1050 حاوی ≥ 99.5% الومینیوم, 1070خلوص بالاتر است (≥ 99.7%) به حدود ترجمه می شود 0.5% هدایت بالاتر and marginally better corrosion resistance.

1060 در مقابل. 1070: 1060 (≥ 99.6% با هم) شکل پذیری مکانیکی کمی بهتر از 1050 اما همچنان عقب است 1070 در رسانایی.

1100 در مقابل. 1070: 1100 (≥ 99.0% با هم) استحکام مکانیکی کمی بیشتر را فراهم می کند اما در مورد آن فداکاری می کند 2رسانایی -3٪ در مقایسه با 1070. طراحان انتخاب می کنند 1070 زمانی که رسانایی یا عملکرد حرارتی بر نیاز به استحکام اضافی بیشتر باشد.

3. فرآیند تولید 1070 ورق آلومینیوم

3.1. ریخته گری و همگن سازی شمش

تولید کنندگان با شمش آلومینیوم با خلوص بالا شروع می کنند, تولید شده از طریق سرمای مستقیم (دی سی) ریخته گری.

آلومینیوم مذاب در قالبی که با آب خنک می شود به سرعت سرد می شود, سپس تحت یک عملیات حرارتی همگن سازی در 400-450 درجه سانتیگراد تا 16 ساعت.

این فرآیند جداسازی شیمیایی را از بین می برد, اطمینان از ترکیب یکنواخت و کاهش خطر پارگی داغ در طول نورد.

3.2. نورد گرم و نورد سرد

پس از همگن شدن, تولیدکنندگان انجام می دهند نورد گرم برای کاهش ضخامت دال از تقریبا 250 میلی متر پایین به 6 مگنی در پاس های متعدد در ~450-500 درجه سانتیگراد.

نورد گرم ساختار دانه را اصلاح می کند و عیوب ریخته گری را از بین می برد.

بعدی نورد سرد در دمای اتاق بیشتر مواد را به ضخامت نهایی کاهش می دهد 0.2 مگنی برای ورق گیج نازک - در حالی که باعث افزایش سطح و خواص مکانیکی می شود.

کار نورد سرد ورق را سخت می کند, بالا بردن قدرت آن قبل از بازپخت.

3.3 بازپرداخت و کنترل خلق و خوی

آنیل کامل (O-Temper)

برای بازیابی شکل پذیری از دست رفته در حین کار سرد, سیم پیچ ورق وارد یک کوره آنیل پیوسته می شود.

تولید کنندگان کویل را گرم می کنند 350 درجه سانتی گراد تا 450 درجه سانتی گراد برای 15-30 دقیقه در یک جو بی اثر یا کم اکسیژن (نیتروژن یا گاز تشکیل دهنده).

این درمان تنش‌های داخلی را کاهش می‌دهد و یک صفحه O-temper به دست می‌دهد استحکام کششی حدود 70-90 مگاپاسکال وت ازدیاد طول ≥ 35%.

خلق و خوی کار سخت (H-Tempers)

اگر برنامه نیاز به قدرت بالاتر دارد, مهندسان با کار سرد سبک، O- Temper را به H- Temper های خاص تبدیل می کنند:

• H12: کاهش ~ 10٪ سرد باعث ایجاد کشش ~ 80-100 مگاپاسکال و ازدیاد طول می شود ≥ 25%.
• H14: کاهش ~ 20٪ باعث کشش ~ 85-115 مگاپاسکال و ازدیاد طول می شود ≥ 20%.
• H16: کاهش 30% منجر به کشش ~95-125 مگاپاسکال و ازدیاد طول می شود. 15%.

3.4 درمان سطح و پایان

1. آسیاب پایان
   سطح پیش فرض به عنوان نورد سرد از نورد باقی می ماند, نمایش خطوط نورد طولی ظریف. تلورانس های ضخامت معمولی در داخل قرار می گیرند ± 0.01 مگنی. این پایان مناسب برنامه هایی است که در آن شکل گیری بعدی انجام می شود, جوش, یا پوشش رخ می دهد.
2. روشن آنیل شده (BA) پایان
   زمانی که بازتاب بالا یا جذابیت زیبایی شناسی اهمیت دارد, تولید کنندگان BA-finish را ارائه می دهند 1070. در کوره اتمسفر کاهنده (اغلب مخلوط هیدروژن/نیتروژن است) در 350 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد, the sheet develops a mirror-like sheen. بازتاب می تواند فراتر رود 80%, BA-1070 را برای بازتابنده های روشنایی ایده آل می کند, تابلوهای تزئینی, یا بازتابنده های خورشیدی.
3. تمیز کردن شیمیایی
   برای فرآوری مواد غذایی یا تماس دارویی, ورق از یک خط تمیز کننده شیمیایی عبور می کند - چربی زدایی قلیایی و سپس غوطه وری اسیدی (فسفر یا نیتریک) برای حذف هرگونه ناخالصی باقیمانده سطح. شستشوی نهایی با آب دیونیزه و سشوار نیتروژنی اطمینان حاصل می کند که مواد به هم می رسند FDA 21 CFR 175.300 معیارها.
4. آماده سازی آندایزینگ و پوشش
   هنگامی که مقاومت در برابر خوردگی یا ثبات رنگ بیشتر مورد نیاز است, 1070 ورق متحمل می شود پیش آندایزینگ (نوع II یا نوع III) یا برای پوشش های رویه پودری/PVDF آماده شده است. این عملیات با یک پوشش تبدیل کرومات در الف شروع می شود حمام کروم سه ظرفیتی (به عنوان مثال, 18 g/L Cr³⁺ در 25 درجه سانتیگراد برای 60 ثانیه) برای تقویت چسبندگی لایه های بعدی.

4. خواص فیزیکی و مکانیکی

1070 ورق آلومینیوم خلوص بالا را با رفتار مکانیکی همه کاره ترکیب می کند.

درک خواص فیزیکی و مکانیکی آن به مهندسان و طراحان این امکان را می دهد که دما و ضخامت مناسب را برای یک کاربرد معین انتخاب کنند..

4.1. خصوصیات فیزیکی

• تراکم: 2.71 g/cm³
  با این تراکم, 1070 وزن آن تقریباً یک سوم فولاد است. این صرفه جویی در وزن به معنای سبک تر شدن محصولات نهایی و کاهش هزینه های حمل و نقل است.
• هدایت حرارتی: ~235 W/m·K
  این سطح از هدایت رتبه بندی می شود 1070 از جمله آلیاژهای با عملکرد بالا برای انتقال حرارت. در پره های مبدل حرارتی یا باس بار, سریع را تضمین می کند, اتلاف یکنواخت انرژی حرارتی.
• هدایت الکتریکی: ~ 62 % قید (استاندارد مس بین المللی آنیل)
  با رسانایی در 62 % IACS - در مقابل مس خالص 100 %- ورق 1070 مقرون به صرفه ترین ماده برای قطعات الکتریکی است که هم رسانایی خوب و هم وزن کم را می طلبد..
• دامنه ذوب: 658 درجه سانتی گراد – 660 درجه سانتیگراد
  محدوده ذوب باریک امکان کنترل دقیق در حین عملیات لحیم کاری یا لحیم کاری را فراهم می کند, به حداقل رساندن خطر تاب برداشتن یا درشت شدن دانه.
• ضریب انبساط حرارتی: 23.6 × 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد
  هنگام طراحی مجموعه هایی با مواد غیر مشابه (به عنوان مثال, اتصال آلومینیوم به فولاد), مهندسان این نرخ انبساط را برای جلوگیری از تنش حرارتی یا کمانش در اثر نوسان دما در نظر می گیرند.

4.2. خواص مکانیکی با خلق و خوی

1070 ورق با حرکت از بازپخت کامل استحکام پیدا می کند و شکل پذیری خود را از دست می دهد (ای) به تدریج سخت کار می شود (اچ) وسوسه.

در زیر مقادیر معمولی وجود دارد - نتایج واقعی ممکن است کمی با تولید کننده متفاوت باشد:

4.3. قابلیت تشکیل و کارآیی

به دلیل محتوای آلومینیوم بسیار بالا, 1070 ورق شکل پذیری فوق العاده ای را ارائه می دهد - به خصوص در حالت O.

• نقاشی عمیق: با کششی O-temper از 70-90 مگاپاسکال و کشیدگی > 35 %, 1070 می تواند بدون پارگی یا چین و چروک دچار کشش های شدید شود.
• خم شدن و مهر زنی: حداقل شعاع خمش در O-temper تقریباً روی آن است 1 × ضخامت ورق (به عنوان مثال, برای 1 میلی متر سنج, بوها 1 میلی متر شعاع داخلی). مزاج H14 و H16 به شعاع های نسبتاً بزرگتری نیاز دارند (≈ 1.5-2 × ضخامت).
• بازگشت بهار: با افزایش سختی مزاج, برگشت فنری بارزتر می شود. مهندسان در ابزارسازی با تنظیم زوایای خمش یا انجام یک بازپخت سبک برای بازگرداندن شکل‌پذیری، جبران می‌کنند..

5. مقاومت در برابر خوردگی و پایداری شیمیایی

5.1. تشکیل لایه اکسید طبیعی

آلومینیوم به طور طبیعی نازک را تشکیل می دهد الحس فیلم منفعل (2-5 نانومتر) روی سطح آن در عرض چند دقیقه پس از قرار گرفتن در هوا.

این لایه اکسید از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می کند و فلز پایه را در برابر عوامل خورنده محافظت می کند.

در 1070, محتوای بالای آلومینیوم مانع اکسیدی یکنواخت و پیوسته را تضمین می کند, اعطا مقاومت عالی در اکثر شرایط جوی.

5.2. رفتار در محیط های مختلف

• آب شیرین و محیط های شیمیایی ملایم: 1070 مقاومت فوق العاده ای در برابر محلول های خنثی و قلیایی ملایم نشان می دهد, مناسب کردن آن برای مخازن فرآوری مواد غذایی وت لوله کشی شیمیایی.
• شرایط دریایی و ساحلی: در تست اسپری نمکی (ASTM B117), آنودایز شده 1070 پانل های نمونه نشان داده شد حداقل سوراخ شدن بعد از 1,000 ساعت, بهتر از بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم دیگر.
• محیط های اسیدی: 1070 در برابر اسیدهای ضعیف مقاومت می کند (pH ≥ 4), اما قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اسیدهای قوی (pH < 2) می تواند فیلم اکسید را به خطر بیندازد. در چنین مواردی, روکش یا پوشش های تخصصی ضروری می شود.

5.3. درمان های سطحی برای دوام بیشتر

• بوی: نوع دوم (اسید سولفوریک) یا نوع III (آنودایز سخت) لایه ها ضخامت اکسید را افزایش می دهند 5-25 میکرومتر, افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سایش.
• روکش پودری (به عنوان مثال, پی وی سی): بر روی ورق از قبل درمان شده اعمال می شود, ارائه می دهد پایداری UV و ماندگاری رنگ, مناسب برای نمای بیرونی معماری که در آن زیبایی شناسی اهمیت دارد.
• پوشش های تبدیل کرومات (کروم سه ظرفیتی): قبل از رنگ آمیزی یا پوشش پودری محافظت موقت ارائه دهید, اطمینان از چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی اضافی.

6. برنامه های اصلی

1070 رسانایی استثنایی ورق آلومینیوم, مقاومت در برابر خوردگی, و شکل پذیری زمینه پذیرش آن در صنایع مختلف است.

6.1. برق و الکترونیک

با رسانایی نزدیک 62 % از مس خالص (استاندارد IACS), 1070 ورق آلومینیوم به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای مس در بسیاری از قطعات الکتریکی عمل می کند.

در مقایسه با اتوبوس های مسی, 1070 میله های اتوبوس وزن می کنند دو سوم کمتر.

موارد استفاده رایج

• میله ها و هادی های اتوبوس: استفاده از مراکز داده و تابلو برق صنعتی 1070 میله های اتوبوس برای توزیع برق. کاهش تلفات مقاومتی (≈2 % کمتر از 1050 الیاژ) به صرفه جویی قابل اندازه گیری انرژی در تاسیسات بزرگ تبدیل می شود.
• فویل های خازن: تولید کنندگان لوازم الکترونیکی رول می کنند 1070 را به فویل های بسیار نازک تبدیل کنید (~ 0.02 میلی متر) برای خازن های الکترولیتی. خلوص بالا تلفات دی الکتریک را به حداقل می رساند, بهبود راندمان خازن و طول عمر.

6.2. صنایع شیمیایی و غذایی

1070 آلومینیوم نزدیک به 100 است % خلوص ملاقات می کند FDA 21 CFR 175.300 وت مقررات 10/2011 برای سطوح تماس با غذا.

ناخالصی های کوچک آهن و سیلیکون (<0.25 %) به سختی مقاومت در برابر خوردگی را تحت تاثیر قرار می دهد, اطمینان از عملکرد بهداشتی در فرآوری مواد غذایی و جابجایی مواد شیمیایی.

برنامه های معمولی

• مخلوط کردن مخازن و مخازن: پردازنده های لبنیات و نوشابه از مخازن استیل ضد زنگ با 1070 روکش استفاده می کنند, جایی که a 0.5 آستر آلومینیومی میلی متری انتقال حرارت عالی را فراهم می کند و در برابر اسیدهای ملایم مقاومت می کند (سرکه, اسید سیتریک).
• صفحات مبدل حرارتی: در چیلرهای مخمر آبجو, 1070 سهام پره های صفحه ای نرخ تبادل حرارتی را تا حدودی افزایش می دهد 12 % در مقابل 3003 آلیاژ آلومینیوم, کاهش زمان خنک شدن توسط 8 %.
• تسمه نقاله: خطوط نانوایی مشغول به کار هستند 1070 پانل های نقاله برای حفظ توزیع یکنواخت گرما در طول عایق بندی. سطح مقاوم در برابر خوردگی به راحتی با شستشوهای قلیایی استاندارد تمیز می شود.

6.3. کاربردهای معماری و تزئینی

ورق های BA-1070 روکشی آینه مانند ارائه می دهند که نور طبیعی و مصنوعی را منعکس می کند.

کاربردها در معماری

• پانل های دیوار و سقف داخلی: خرده فروشی ها و فرودگاه ها پانل های BA-1070 را برای افزایش روشنایی و ایجاد زیبایی مدرن نصب می کنند..
• لامپ ها و بازتابنده ها: تولید کنندگان تهویه مطبوع و روشنایی ادغام می شوند 1070 بازتابنده ها به نورهای پایین و وسایل LED, بهبود اثر نوری تا 8 %.

6.4. خودرو و حمل و نقل

در محافظ حرارتی و پانل های تریم زیر هود, جایگزین کردن 1 میلی متر فولاد ملایم با 1 مگنی 1070 ریش های آلومینیومی 2.0 کیلوگرم در هر جزء.

کاربردهای کلیدی

• سپرهای حرارتی: 1070هدایت حرارتی (235 w/m · k) گرمای موتور را به سرعت دفع می کند, محافظت از سیم کشی و پلاستیک های مجاور.
• تزئینات داخلی و نشان ها: روکش روشن آنیل شده ظاهری عالی برای داشبوردها و پلاک‌های نام بدون پوشش‌های سنگین ایجاد می‌کند..
• عایق بازتابی: در دیوارهای تریلر, 1070 پانل های چند لایه کنترل دما را بهبود می بخشد, کاهش زمان کارکرد واحد تبرید 6–8 % در آب و هوای گرم.

6.5. تهویه مطبوع و مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی ساخته شده با 1070 باله ها به دست می آورند 10–15 % higher heat transfer coefficients در مقایسه با 3003 باله های آلیاژی.

برنامه

• مجموعه های کویل پره دار: 1070 سهام, در ضخامت 0.1-0.15 میلی متر موجود است, هندسه‌های باله‌ای موج‌دار یا لووردار را تشکیل می‌دهد که سطح را به حداکثر می‌رساند.
• صفحات کندانسور و اواپراتور: تولید کنندگان چیلر انتخاب می کنند 1070 صفحات زمانی که تبادل حرارتی سریع حیاتی است, مانند تهویه مطبوع دارویی یا خنک کننده مرکز داده.
• کانال کشی و داکت لاینر: نازک 1070 پانل ها در سیستم های مجرای هم عایق حرارتی و هم سطوح ضد میکروبی را ارائه می دهند, بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان و کاهش اتلاف انرژی توسط 2-3 % در مجرای طولانی.

7. مقایسه با سایر آلیاژها و مواد

یادداشت ها:

• 1070 در مقابل. 1050/1060: در حالی که 1050 وت 1060 حاوی مقدار کمی آلومینیوم, شکل پذیری تقریباً یکسانی را ارائه می دهند. هر چند, 1070اضافی است 0.2-0.7٪ خلوص تقریباً ارائه می دهد 1-2٪ هدایت بالاتر, برای کاربردهای الکتریکی یا حرارتی با راندمان بالا بسیار مهم است.
• 1070 در مقابل. 1100: 1100 مقداری رسانایی معامله می کند (± 60% قید) برای افزایش اندکی استحکام. مهندسان انتخاب می کنند 1100 زمانی که بارهای مکانیکی بیش از ظرفیت 1070 باشد, اما آنها 3-4٪ رسانایی و حدود را قربانی می کنند 5% عملکرد حرارتی.
• 1070 در مقابل. 3003/5052: آلیاژها مانند 3003 (المن) وت 5052 (Al-Mg) ارائه استحکام بالاتر - تا 200 MPA در مزاج H32 - اما رسانایی کاهش می یابد ± 49% قید (3003) یا 35% قید (5052). در محیط های شیمیایی یا دریایی که به استحکام متوسط ​​و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند, 3003 یا 5052 ممکن است پیشی بگیرد 1070 با وجود هدایت کمتر.
• 1070 در مقابل. مس و فولاد ضد زنگ: مس در رسانایی برتر است (± 97% قید) اما به ازای هر کیلوگرم و وزن 3 تا 5 برابر بیشتر است 3× به همان اندازه. فولاد ضد زنگ استحکام مکانیکی را ارائه می دهد اما فقط ± 15% رسانایی و مستعد رسوب در مبدل های حرارتی است. برای برنامه های کاربردی تعادل هزینه, وزن, و رسانایی, 1070 به عنوان یک سازش قانع کننده ظاهر می شود.

8. پایان

1070 ورق آلومینیوم جایگاه منحصر به فردی را در چشم انداز آلیاژ آلومینیوم اشغال می کند.

با ≥ 99.7% خلوص, استثنایی ارائه می دهد هدایت الکتریکی, عملکرد حرارتی, وت مقاومت در برابر خوردگی, آن را در برق ضروری می کند, شیمیایی, و بخش های معماری.

در حالی که مقداری قدرت را در مقایسه با 3003 یا 5052, یا مقداری رسانایی در مقایسه با مس خالص, ویژگی‌های متعادل آن – با پشتوانه ساخت دقیق و کنترل‌های کیفی دقیق – عملکرد قابل اعتماد را در کاربردهای مختلف تضمین می‌کند..