Jak se zlepšuje kvalita života lidí, poptávka po estetické přitažlivosti a kvalitě produktů stále roste. Stále větší počet spotřebních výrobků se vyrábí za použití slitinových materiálů. Kovové materiály vyjadřují pocit špičkové kvality, robustnosti a odolnosti, zatímco tradiční plastové obaly jsou v myslích spotřebitelů postupně spojovány s nálepkami „levné“ a „nekvalitní“.
U spotřebních výrobků běžně používané slitinové materiály zahrnují slitinu hliníku, slitinu zinku a slitinu hořčíku. Titanová slitina je díky své dobré biokompatibilitě často používána v lékařské oblasti. Níže uvedu charakteristiky těchto několika slitinových materiálů a provedu srovnání.
úvod
Slitina hliníku
Hustota hliníkové slitiny se pohybuje od 2,63 do 2,85 g/cm³. Vykazuje vyšší pevnost, dobrou slévatelnost, plasticitu, vynikající elektrickou a tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti korozi a svařitelnost.
slitina zinku
Slitina zinku má nízký bod tání, dobrou tekutost a je snadno svařitelná. Podle výrobního procesu ji lze rozdělit na litou zinkovou slitinu a tvářenou zinkovou slitinu. Slitina zinku vykazuje vynikající kujnost a tažnost, používá se hlavně pro pouzdra baterií, tiskové desky a každodenní hardware. Hustota slitiny zinku se pohybuje od 6,3 do 6,7 g/cm³, s nízkým bodem tání při 385 stupních, takže je snadno odlévatelná.
Slitina hořčíku
Hořčíková slitina je slitina primárně složená z hořčíku spolu s dalšími přidanými prvky. Díky svým vynikajícím vlastnostem odlévání, vytlačování, řezání a ohýbání nacházejí slitiny hořčíku široké uplatnění v automobilovém průmyslu, elektronice, textilu, stavebnictví a armádě. S bodem tání 650 stupňů má slitina hořčíku nižší bod tání ve srovnání s hliníkovou slitinou a nabízí dobrý výkon při procesech tlakového lití. Specifická pevnost vysoce pevných hořčíkových slitin může dokonce konkurovat titanu.
Titanová slitina
Slitina titanu označuje různé slitiny vyrobené kombinací titanu s jinými kovy. Vykazuje vysokou pevnost, vynikající odolnost proti korozi a vysokou tepelnou odolnost. Titanové slitiny jsou široce používány při výrobě komponentů pro kompresory leteckých motorů, rámy, spojovací prvky, přistávací zařízení a další.
Hustota titanové slitiny je obecně kolem 4,51 g/cm³, což je pouze asi 60 % hustoty oceli. V důsledku toho je specifická pevnost titanových slitin výrazně vyšší než u jiných kovových konstrukčních materiálů, což umožňuje výrobu součástí, které jsou pevné na jednotku a lehké, s vynikající tuhostí.
srovnání
Srovnávací tabulka fyzikálních vlastností
Mezi těmito čtyřmi slitinami je slitina titanu nejtvrdší a také vykazuje nejvyšší pevnost. Z hlediska tvrdosti je slitina titanu výrazně tvrdší než ostatní tři slitiny. Pokud jde o pevnost v tahu, slitina titanu předčí slitinu zinku, následuje slitina hořčíku, zatímco slitina hliníku má nejnižší pevnost.
Srovnání mezi pevností a tvrdostí
Při konstrukčním návrhu výrobku je však třeba vzít v úvahu také hmotnost. Když vezmeme v úvahu hustotu, slitina zinku, která má nejvyšší hustotu, má ve skutečnosti nejnižší poměr pevnosti k hmotnosti. Titanová slitina a slitina hořčíku vykazují vyšší pevnost, avšak slitina titanu je drahá a má špatnou zpracovatelnost. Proto u komponentů, kde hmotnost a pevnost vyžaduje komplexní zvážení, je často preferována hořčíková slitina.
