Sellealumiiniumi mehaanilised omadusedon peamised tegurid, mis määravad selle jõudluse erinevates rakendustes. Need omadused varieeruvad sõltuvalt sulamist ja alumiiniumi kasutamisest (nt puhta alumiinium, alumiiniumsulamid, valatud, sepistatud). Allpool on alumiiniumi peamised mehaanilised omadused:
1. Tõmbetugevus
Määratlus: Maksimaalne pinge alumiinium talub enne purunemist venitades või tõmmates.
Tüüpiline väärtus: Puhta alumiiniumi tõmbetugevus on umbes90 MPa. Alumiiniumsulamid, eriti vask, magneesiumi ja tsingiga, võivad siiski olla tõmbetugevused, mis ulatuvad sellest200 MPa kuni 700 MPasõltuvalt konkreetsest sulamist ja ravi.
Rakendused: Ületorusega alumiiniumsulamid kasutatakse kosmose- ja autorakendustes, kus on vaja suurt tõmbetugevust.
2. Saagikus tugevus
Määratlus.
Tüüpiline väärtus: Puhta alumiiniumi saagikuse tugevus on umbes35 MPA, kuigi ülitugevad sulamid võivad jõuda500 MPavõi rohkem.
Rakendused: Saagikuse tugevus on oluline rakenduste jaoks, kus materjal on püsivalt koormatud, näiteks konstruktsioonitalades ja raamides.
3. Elastsus
Määratlus: Alumiiniumi võime deformeeruda tõmbepinge all, mida sageli iseloomustab materjali võime moodustada õhukesed juhtmed või lehed ilma purunemata.
Tüüpiline väärtus: Puhas alumiinium on väga kõrgtugev ja võib enne luumurdu märkimisväärselt deformatsiooni, samas kui ülitugevad alumiiniumsulamid on vähem kõrvaltoimed.
Rakendused: Naiskavus muudab alumiiniumi sobivaks selliste protsesside moodustamiseks, näiteks veeremiseks, tembeldamiseks ja õhukesteks lehtedeks pakkimiseks, autode kere paneelideks ja muude rakenduste jaoks.
4. Pikenemine
Määratlus.
Tüüpiline väärtus: Pikenemine võib ulatuda10% kuni 50%, sõltuvalt sulamist. Puhas alumiiniumil on tavaliselt suurem pikenemine kui selle sulamite.
Rakendused: Suure pikenemisega materjalid on kasulikud rakenduste jaoks, kus on vaja painutamist või moodustamist, näiteks alumiiniumfooliumi või painduva pakendi tootmisel.
5. Karedus
Määratlus: Alumiiniumi takistus pinna deformatsiooni, kriimustamise või taande suhtes.
Tüüpiline väärtus: Alumiiniumi kõvadus on suhteliselt madal võrreldes metallidega nagu teras. Puhta alumiiniumi kõvadus on ümber15 kuni 25 Brinell. Alumiiniumsulamitel võib olla kõvadusväärtus60–150 Brinell, sõltuvalt sulamist.
Rakendused: Suurema kõvadusega alumiiniumsulamid kasutatakse nende paremaks kulumiskindluse jaoks kosmoses ja sõjalistes rakendustes.
6. Väsimustugevus
Määratlus: Alumiiniumi võime taluda korduvat laadimis- ja mahalaadimistsüklit ilma ebaõnnestumata.
Tüüpiline väärtus.2024või7075.
Rakendused: Väsimustugevus on kriitiline omadus sellistes rakendustes nagu õhusõidukite tiibad ja autotööstuskomponendid, mis on tsükliliste koormustega.
7. Elastsuse moodul (Youngi moodul)
Määratlus: Alumiiniumi jäikuse mõõt, kirjeldades materjali vastupidavust elastse deformatsiooni suhtes pinge all.
Tüüpiline väärtus: Alumiiniumi elastsuse moodul on ümber69 GPA (Gigapaskaal), mis on umbes kolmandik terase väärtusest.
Rakendused.
8. Poissoni suhe
Määratlus: Külgmise tüve ja aksiaalse tüve suhe alumiiniumist venitamisel.
Tüüpiline väärtus: Poissoni suhe alumiiniumist on ligikaudu0.33.
Rakendused: Poissoni suhe on oluline pinge või kokkusurumisega seotud komponentide kavandamisel, tagades, et need ei moonutaks koormuse all liigselt.
9. Nihkejõud
Määratlus.
Tüüpiline väärtus: Alumiiniumi nihketugevus on tavaliselt ümber60 MPapuhta alumiiniumi jaoks, kuid see võib ulatuda kuni500 MPatugevamate alumiiniumi sulamite jaoks.
Rakendused: Nihketugevus on ülioluline rakendustes, kus komponendid on jõudnud jõud, mis põhjustavad neid nihkeks, näiteks kinnitusdetailides või struktuurilistes liigestes.
10. Roomata takistus
Määratlus: Alumiiniumi võime seista vastu aeglasele püsivale deformatsioonile aja jooksul pideva stressi korral, eriti kõrgetel temperatuuridel.
Tüüpiline väärtus: Alumiiniumil on kõrgetel temperatuuridel suhteliselt madal roomamiskindlus võrreldes selliste materjalidega nagu titaan või teras.
Rakendused.
Järeldus:
Alumiiniumi mehaanilised omadused muudavad selle äärmiselt mitmekülgseks materjaliks. Omakergekaaluline, kõrge elanikkondjaHea tõmbetugevusMuutke see ideaalseks selliste tööstusharude jaoks nagu lennundus, autotööstus, pakendid ja ehitamine. Kuid seemadalam tugevusvõrreldes terasega javäsimuskindluson olulised tegurid, mida tuleks konkreetsete rakenduste jaoks alumiiniumi valimisel arvestada. Alumiiniumisulamid, mis on kohandatud teiste elementidega, saab konstrueerida nii nõudlikem mehaaniliste omaduste nõuete täitmiseks.
