1 października 2022


Wśród wielkiej liczby stopów metali na dużą uwagę zasługują te, które cechują się niskim ciężarem właściwym, wysoką wytrzymałością oraz dużą odpornością na korozję. Te cechy bardzo dobrze spełniają metale lekkie, tj. takie, których ciężar właściwy jest równy lub mniejszy od 4,5 [g/cm3] . W artykule przedstawiono przegląd dostępnych metali lekkich i ich stopów.

Aleksander Łukomski

Dla dzisiejszej techniki, a zwłaszcza metalurgii, wyzwaniem jest skonstruowanie takiego stopu, który byłby lekki jak balsa (gęstość 0,04 do 0,18 [g/cm3], średnio 0,11 [g/cm3]), a jednocześnie którego wytrzymałość porównywalna byłaby ze stalą wysokostopową.

Alumold i Hokotol
W przemyśle zbrojeniowym, a zwłaszcza lotniczym, znane są stopy metali, których właściwości są mocno zbliżone do ideału, ale jednak, jak na razie, są od niego różne.
Przykładowo, znane także w Polsce stopy aluminium Alumold lub Hokotol (stop podobny do alumold, wynaleziony w Japonii) są lekkie i o charakterystyce i wytrzymałości porównywalnej ze stalą P20.
Aluminium w czystej postaci rzadko wykorzystywane jest w technice, przeważnie stosuje się je pod postacią stopów (jak mawiał pewien wykładowca metaloznawstwa w Politechnice Poznańskiej – czyste aluminium wykorzystywane jest w sztućcach, w lokalach gastronomicznych III i IV kategorii).
Wspomniany Alumold, to specjalny stop aluminium z serii 7000, który z powodzeniem zastąpił stal w licznych zastosowaniach. Łączy wysoką przewodność cieplną, wytrzymałość, łatwość obróbki i polerowania ze stabilnością wymiarową oraz stałą twardością. Materiał ten ma do sześciu razy wyższą przewodność cieplną niż stal P20. Jest lekki i twardy. Nadaje się do frezowania, polerowania, obróbki powierzchni w celu zwiększenia twardości, umożliwia spawanie metodą TIG / MIG. Jest stosowany głównie na wszelkiego rodzaju formy wtryskowe do tworzyw sztucznych o maksymalnej temperaturze roboczej 230 °F, ale nie tylko. Buduje się z niego płyty podstawowe przyrządów np. spawalniczych w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ nie przywierają do nich odpryski spawalnicze, albo jak już się pojawią to są bardzo łatwo usuwalne np. podczas czyszczenia przyrządu za pomocą drobnego lodu pod ciśnieniem. Płyty te i inne korpusy powinny być raczej skręcane śrubami niż spawane, chociaż ich spawanie jest również możliwe.

piana aluminiowa
Płyta z piany aluminiowej (źródło: Shinko Wire Co. Ltd.)

Generalnie stopy aluminium z serii 7000 to stopy aluminium z cynkiem i magnezem, które po odpowiedniej obróbce cieplnej zyskują najwyższą wytrzymałość spośród wszystkich stopów aluminium. Stosowane są w silnie obciążonych elementach konstrukcji, na części samolotów i jako elementy różnych maszyn. Sprzedawane jako płyty walcowane do grubości 350 mm.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym czerwiec/lipiec 2020

Jak zakupić