1.Kl.: Kaip aliuminio stiprumo ir svorio santykis lyginamas su plienu?
A: Aluminum has a significantly better strength-to-weight ratio than steel. While typical structural steel has a tensile strength of 400-500 MPa, aluminum alloys range from 200-400 MPa. However, aluminum is about one-third the density of steel (2.7 g/cm³ vs 7 . 85 g/cm³) . Tai reiškia, kad programoms, kur svoris yra svarbus (aviacijos, automobilių), aliuminis gali užtikrinti panašų konstrukcinį našumą esant beveik pusei svorio. 7000- serijos aliuminio lydiniai artėja prie kai kurių plieno stiprumo išlaikant šį svorio pranašumą.
2. Q: Kuo plienas paprastai tampa stipresnis nei aliuminis statybose?
A: Plieno kristalinė struktūra ir didesnis anglies kiekis suteikia pagrindinius stiprumo pranašumus . struktūrinis plienas paprastai turi išeigos stiprumą tarp 250-350 MPa, tuo tarpu įprasti struktūriniai aliuminio lydiniai (pvz. 69 GPA), tai reiškia, kad jis mažiau nukreiptas į apkrovą ., taip pat plieno nuovargio stiprumas yra maždaug perpus mažesnis nei jo tempimo stiprumas, o aliuminio-tik apie trečdalį, todėl plienas yra geresnis ciklinėms pakrovimo situacijoms, būdingoms statybai .
3. Q: Ar aliuminis gali būti stipresnis už plieną?
A: Tam tikrose specializuotose programose taip . kai kurie aukšto našumo aliuminio lydiniai (pvz. Procesai . Tačiau ypač didelio stiprumo plienai (pavyzdžiui, startariniai plienai) gali viršyti 2000 MPa .. Pagrindinis pranašumas nėra absoliutus stiprumas, o specifinis stiprumas-kai pažangios aliuminio lydiniai, kai svoris yra laikomas 50%, yra 50%, kai svoris yra 50%, kai svoris yra 50%. taupymas .
4.Kl.: Kaip temperatūra turi įtakos aliuminio ir plieno stiprumo palyginimui?
A: Plienas paprastai palaiko savo stiprumą geriau esant aukštai temperatūrai ., o abi medžiagos silpnėja kaitinant, aliuminio stipris greitai praranda didesnį nei 150 laipsnių (300 laipsnių f), o jo elastingumo modulis sumažėja beveik 50% {8} . struktūriniu plienu, esant 50% stiprumo, esant 600 laipsnių .. Temperatūra (naudinga erdvės reikmėms), tuo tarpu kai kurie plienai tampa trapūs . atsparumas gaisrui yra pagrindinė priežastis
5.Kl.: Kokie yra kompromisai renkantis aliuminio ir plieno konstrukcinį stiprumą?
A: Pasirinkimas apima kelis veiksnius:
Svoris: Aliuminis laimi dėl svorio jautrių dizainų
Absoliuti jėga: Plienas paprastai suteikia didesnę apkrovos talpą
Korozija: Aliuminis sudaro apsauginį oksido sluoksnį; Plienui reikalingos dangos
Kaina: Plienas paprastai yra pigesnis už stiprumo vienetą
Gaminimas: Aliuminį lengviau mašiniškai, tačiau sunkiau suvirinti
Nuovargis: Plienas geriau veikia cikliškai
Temperatūra: Plienas dideliam karščiui, aluminis kriogenikams
Šiuolaikinė inžinerija dažnai naudoja abu strategiškai - aliuminį, kai svorio taupymas pateisina išlaidas (orlaivių odos, automobilių plokštės), tiek plieną, kur yra kritinis didžiausias atsparumas stiprumui ar gaisro atsparumui (pastato rėmai, vamzdynai) . patobulintos sujungimo būdai dabar leidžia hibridinių aliuminio plieno struktūroms, optimizuojančioms abi medžiagas .}.
