要想知道一种铝板可否用其它铝合铝板,无非要讨论两点物理性能和化学性能。物理性能主要体现在机械性能,化学性能则主要取决于铝合金成份构成。
现在小企就从化学成份和机械性能两个方面来比较一个3003铝板和3A21铝板。
首先我们来看一下3A21铝板和3003铝板的主要化学成份指标(成份如表1)
如表1
化学成分(质量分数)/% | ||||||||||||||
合金牌号 | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Ni | Zn | Ti | Zr | 其它 | AL | ||
单个 | 合计 | |||||||||||||
3003 | 0.6 | 0.7 | 0.05~0.20 | 1.0~1.5 | - | - | - | 0.10 | - | - | - | 0.05 | 0.15 | 余量 |
3A21 | 0.6 | 0.7 | 0.2 | 1.0~1.6 | 0.05 | - | - | 0.10 | - | 0.15 | - | 0.05 | 0.10 | 余量 |
从上面成份表我们不难发现,除其它杂质总外,3003的成分要求范围更窄且包含于3A12成份范围区间。我再分析Mg含量,尽管3A21对Mg含量有要求而3003对Mg没有要求,但3003对杂质的单含量是有要求,且于3A21的要求是相同的,均为0.05。也正是因3003没有对Mg含量提出要求,所以3003其它杂质总和较3A21高出0.05,换句话讲扣除Mg含量影响,3A21和3003对其它杂质总和是相同的都是0.10.至此我们不难得出:从化学成份上来讲,能满足3003要求的铝合金也一定能满足3A21的要求。
接下来,我们来探讨一下3003铝板和3A21铝板的机械性能,表2和表3分别为3A21铝板和3003铝板的力学性能指标。
表2 :3A21铝板的力学性能如表2所示
供应状态 | 试样状态 | 厚度/mm | 室温拉伸试验结果 | 弯曲半径b | ||||
抗拉强度 Rm/MPa |
规定非比例延伸强度 Rp0.2/MPa |
断后伸长率弯曲半径a/% | ||||||
A50mm | A | 90° | 180° | |||||
不小于 | ||||||||
O | O | >0.20~0.80 | 100~150 | - | 19 | - | - | - |
>0.80~4.50 | 23 | - | - | - | ||||
>4.50~10.00 | 21 | - | - | - | ||||
H14 | H14 | >0.80~1.30 | 145~215 | - | 6 | - | - | - |
>1.30~4.50 | 6 | - | - | - | ||||
H24 | H24 | >0.20~1.30 | 145 | - | 6 | - | - | - |
>1.30~4.50 | 6 | - | - | - | ||||
H18 | H18 | >0.20~0.50 | 185 | - | 1 | - | - | - |
>0.50~0.80 | 2 | - | - | - | ||||
>0.80~1.30 | 3 | - | - | - | ||||
>1.30~4.50 | 4 | - | - | - | ||||
H112 | H112 | >4.50~10.00 | 110 | - | 16 | - | - | - |
>10.00~12.50 | 120 | 16 | - | - | - | |||
>12.50~25.00 | 120 | - | 16 | - | - | |||
>25.00~80.00 | 110 | - | 16 | - | - | |||
F | - | >4.50~150.00 | - | - | - | - |
表3: 3003铝板的力学性能如表2所示
供应状态 | 试样状态 | 厚度/mm | 室温拉伸试验结果 | 弯曲半径b | ||||
抗拉强度 Rm/MPa |
规定非比例延伸强度 Rp0.2/MPa |
断后伸长率弯曲半径a/% | ||||||
A50mm | A | 90° | 180° | |||||
不小于 | ||||||||
O H111 |
O H111 |
>0.20~0.50 | 95~135 | 35 | 15 | - | 0t | 0t |
>0.50~1.50 | 17 | - | 0t | 0t | ||||
>1.50~3.00 | 20 | - | 0t | 0t | ||||
>3.00~6.00 | 23 | - | 1.0t | 1.0t | ||||
>6.00~12.50 | 24 | - | 1.5t | - | ||||
>12.50~50.00 | - | 23 | - | - | ||||
H12 | H12 | >0.20~0.50 | 120~160 | 90 | 3 | - | 0t | 1.5t |
>0.50~1.50 | 4 | - | 0.5t | 1.5t | ||||
>1.50~3.00 | 5 | - | 1.0t | 1.5t | ||||
>3.00~6.00 | 6 | - | 1.0t | - | ||||
H22 | H22 | >0.20~0.50 | 120~160 | 80 | 6 | - | 0t | 1.0t |
>0.50~1.50 | 7 | - | 0.5t | 1.0t | ||||
>1.50~3.00 | 8 | - | 1.0t | 1.0t | ||||
>3.00~6.00 | 9 | - | 1.0t | - | ||||
H14 | H14 | >0.20~0.50 | 145~195 | 125 | 2 | - | 0.5t | 2.0t |
>0.50~1.50 | 2 | - | 1.0t | 2.0t | ||||
>1.50~3.00 | 3 | - | 1.0t | 2.0t | ||||
>3.00~6.00 | 4 | - | 2.0t | - | ||||
H24 | H24 | >0.20~0.50 | 145~195 | 115 | 4 | - | 0.5t | 1.5t |
>0.50~1.50 | 4 | - | 1.0t | 1.5t | ||||
>1.50~3.00 | 5 | - | 1.0t | 1.5t | ||||
>3.00~6.00 | 6 | - | 2.0t | - | ||||
H16 | H16 | >0.20~0.50 | 170~210 | 150 | 1 | - | 1.0t | 2.5t |
>0.50~1.50 | 2 | - | 1.5t | 2.5t | ||||
>1.50~4.00 | 2 | - | 2.0t | 2.5t | ||||
H26 | H26 | >0.20~0.50 | 170~210 | 140 | 2 | - | 1.0t | 2.0t |
>0.50~1.50 | 3 | - | 1.5t | 2.0t | ||||
>1.50~4.00 | 3 | - | 2.0t | 2.0t | ||||
H18 | H18 | >0.20~0.50 | 190 | 170 | 1 | - | 1.5t | - |
>0.50~1.50 | 2 | - | 2.5t | - | ||||
>1.50~3.00 | 2 | - | 3.0t | - | ||||
H28 | H28 | >0.20~0.50 | 190 | 160 | 2 | - | 1.5t | - |
>0.50~1.50 | 2 | - | 2.5t | - | ||||
>1.50~3.00 | 3 | - | 3.0t | - | ||||
H19 | H19 | >0.20~0.50 | 210 | 180 | 1 | - | - | - |
>0.50~1.50 | 2 | - | - | - | ||||
>1.50~3.00 | 2 | - | - | - | ||||
H112 | H112 | >4.50~12.50 | 115 | 70 | 10 | - | - | - |
>12.50~80.00 | 100 | 40 | - | 18 | - | - | ||
F | - | >2.50~150.00 | - | - | - | - |
从表2和表3我们不难看出,3003的力学性能要求范围是窄于3A21的,除个别铝箔级(0.5mm以上),从铝板层面3003的力学性能要求是包含于3A21中的。也就是3003的力学性能高于3A21。换而言之,从力学性能上讲能满足于3003要求的铝板也一定能满足于3A21的要求。
总结:
通过上面化学成份和力学性能两方面的分析,3003铝板是完全可以代替3A21铝板,也正是因为这一事实的存在,所以大多数铝板、铝带厂家常备的3系铝板是3003。有了上面的分析,我们以后在采购3A21铝板巧遇缺货时,可以大胆的用3003铝板来代替。