Naarmate de levenskwaliteit van mensen verbetert, blijft de vraag naar esthetische aantrekkingskracht en kwaliteit van producten stijgen. Een toenemend aantal consumentenproducten wordt gemaakt met behulp van legeringsmaterialen. Metalen materialen geven een gevoel van high-end, stevigheid en duurzaamheid, terwijl traditionele plastic behuizingsproducten in de hoofden van consumenten geleidelijk aan worden geassocieerd met de labels 'goedkoop' en 'lage kwaliteit'.
Voor consumentenproducten omvatten veelgebruikte legeringsmaterialen aluminiumlegeringen, zinklegeringen en magnesiumlegeringen. Titaniumlegering wordt vanwege de goede biocompatibiliteit vaak op medisch gebied gebruikt. Hieronder zal ik de kenmerken van deze verschillende legeringsmaterialen introduceren en een vergelijking maken.
invoering
Aluminium profiel
De dichtheid van een aluminiumlegering varieert van 2,63 tot 2,85 g/cm³. Het vertoont een hogere sterkte, goede gietbaarheid, plasticiteit, uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, goede corrosieweerstand en lasbaarheid.
zink legering
Zinklegering heeft een laag smeltpunt, goede vloeibaarheid en is gemakkelijk lasbaar. Volgens het productieproces kan het worden ingedeeld in gegoten zinklegering en gesmede zinklegering. Zinklegering vertoont uitstekende kneedbaarheid en ductiliteit, voornamelijk gebruikt voor batterijbehuizingen, drukplaten en dagelijkse hardware. De dichtheid van de zinklegering varieert van 6,3 tot 6,7 g/cm³, met een laag smeltpunt van 385 graden, waardoor het gemakkelijk gietbaar is.
Magnesium legering
Magnesiumlegering is een legering die voornamelijk bestaat uit magnesium en andere toegevoegde elementen. Vanwege de uitstekende giet-, extrusie-, snij- en buigeigenschappen vinden magnesiumlegeringen uitgebreide toepassingen in de automobielsector, de elektronica, de textiel-, de bouw- en militaire sector. Met een smeltpunt van 650 graden heeft magnesiumlegering een lager smeltpunt in vergelijking met aluminiumlegeringen, wat goede prestaties biedt bij spuitgietprocessen. De specifieke sterkte van zeer sterke magnesiumlegeringen kan zelfs wedijveren met die van titanium.
Titanium legering
Titaniumlegering verwijst naar verschillende legeringen die zijn gemaakt door titanium te combineren met andere metalen. Het vertoont een hoge sterkte, uitstekende corrosieweerstand en hoge hittebestendigheid. Titaniumlegeringen worden veel gebruikt bij de productie van componenten voor compressoren, raamwerken, bevestigingsmiddelen, landingsgestellen en meer van vliegtuigmotoren.
De dichtheid van een titaniumlegering ligt doorgaans rond de 4,51 g/cm³, wat slechts ongeveer 60% van de dichtheid van staal is. Bijgevolg is de specifieke sterkte van titaniumlegeringen aanzienlijk hoger dan die van andere metalen structurele materialen, waardoor componenten kunnen worden geproduceerd die zowel sterk per eenheid als lichtgewicht zijn, met uitstekende stijfheid.
vergelijking
Vergelijkingstabel van fysieke eigenschappen
Van deze vier legeringen is de titaniumlegering het hardst en vertoont ook de hoogste sterkte. In termen van hardheid is de titaniumlegering aanzienlijk harder dan de andere drie legeringen. Wat de treksterkte betreft, overtreft de titaniumlegering de zinklegering, gevolgd door de magnesiumlegering, terwijl de aluminiumlegering de laagste sterkte heeft.
Vergelijking tussen sterkte en hardheid
Bij het structurele ontwerp van producten moet echter ook rekening worden gehouden met het gewicht. Bij het overwegen van de dichtheid heeft zinklegering, met de hoogste dichtheid, feitelijk de laagste sterkte-gewichtsverhouding. Titaniumlegeringen en magnesiumlegeringen vertonen een hogere sterkte, maar titaniumlegeringen zijn duur en slecht verwerkbaar. Daarom wordt in componenten waarbij gewicht en sterkte uitvoerig moeten worden overwogen, vaak de voorkeur gegeven aan een magnesiumlegering.
