Klíčové informace
- 3004 je netepelně zpracovatelná slitina řady 3000 (hliník-mangan s přídavkem hořčíku), která se pevností nachází mezi slitinami 3003 a 5052.
- Kombinuje střední pevnost s lepší tvářitelností než slitina 6061, díky čemuž je běžnou volbou pro víčka plechovek, střešní krytiny a palivové nádrže.
- Typická zušlechtění jsou O, H14 a H34; pevnost roste s deformačním zpevněním, ale slitina nemůže být tepelně zpracována.
- Zvolte 3004, když potřebujete vyšší pevnost než u slitiny 3003, ale stále požadujete dobrou tažnost; přejděte na 5052 pro mořské prostředí nebo na 6061 pro svařované konstrukce.
Úvod
Hliník 3004 je člen rodiny 3003 s vyšší pevností, který zůstává tvářitelný. Přidává hořčík k základu hliník-mangan, čímž zvyšuje pevnost nad úroveň slitiny 3003 při zachování tvářitelnosti za studena, díky níž je řada 3000 užitečná pro tažené a rotačně tvářené díly. Volba obvykle závisí na třech faktorech: jakou pevnost díl potřebuje, jak hluboký je tah a zda je provozní prostředí vlhké nebo korozivní.
Tento průvodce pokrývá složení slitiny 3004, její typické vlastnosti podle zušlechtění, srovnání se slitinami 3003, 5052 a 6061 a případy, kdy přestává být správnou volbou. Pro srovnání plechů napříč řadou 3000 viz srovnání hliníkových plechů 3104 vs 3003 vs 3004.
Co je slitina hliníku 3004
Slitina 3004 patří do tvářené řady 3000. Není tepelně zpracovatelná: konečná pevnost pochází ze složení a tváření za studena, nikoli z cyklu rozpouštěcího žíhání a stárnutí. Mangan zajišťuje základní pevnost a kontrolu rekrystalizace, zatímco hořčík je přídavek, který zvyšuje pevnost nad úroveň slitiny 3003 bez výrazné ztráty tvářitelnosti.
Chemické složení
| Prvek | Typické / limitní (hm%) |
|---|---|
| Křemík (Si) | max. 0,30 |
| Železo (Fe) | 0,70 max. |
| Měď (Cu) | 0,25 max. |
| Mangan (Mn) | 1,0 – 1,5 |
| Hořčík (Mg) | 0,8 – 1,3 |
| Zinek (Zn) | 0,25 max. |
| Hliník (Al) | Zbytek |
Hodnoty odpovídají rozsahům dle označení AA; přesné limity závisí na zakoupené normě (například ASTM B209).
Typické mechanické vlastnosti
| Temperament | Pevnost v tahu (MPa) | Mez kluzu (MPa) | Prodloužení (%) |
|---|---|---|---|
| O (žíhaný) | 150 – 200 | ~60 | ~20 |
| H14 (deformačně zpevněno) | 150 – 200 | ~125 | ~12 |
| H34 (deformačně zpevněno + stabilizováno) | 215 – 285 | ~170 | ~10 |
Hodnoty jsou reprezentativní pro plech a svitek; tloušťka a směr zkoušení hodnoty mění, proto ověřte proti certifikátu z válcovny pro konkrétní objednávku.
3004 vs 5052, 3003 a 6061
Tři slitiny nejčastěji zaměňované se slitinou 3004 jsou 3003 (slabší základ), 5052 (pevnější a korozivzdornější příbuzná slitina) a 6061 (tepelně zpracovatelná konstrukční třída).
3004 vs hliník 3003
Obě patří do řady 3000 a mají stejné korozní chování a přístup ke svařování. Rozdíl spočívá v hořčíku: 3004 obsahuje 0,8–1,3% Mg, zatímco 3003 žádný, což zvyšuje pevnost nad úroveň slitiny 3003, nejviditelněji u zušlechtění H3x, kde 3004-H34 dosahuje minimální pevnosti v tahu 215 MPa oproti 150 MPa u 3003-H14. Tvářitelnost zůstává podobná, takže 3004 nahrazuje 3003 vždy, když díl potřebuje vyšší pevnost bez přechodu na tepelně zpracovatelnou slitinu. Viz stránka produktu slitiny hliníku 3003 pro dostupné formy.
3004 vs hliník 5052
Slitina 5052 obsahuje více hořčíku (2,2–2,8%), a proto překonává 3004 jak pevností, tak korozní odolností, zejména ve slané vodě a mořské atmosféře. Kompromisem jsou náklady a tažnost: 3004 se snadněji tváří a táhne a je obvyklou volbou pro víčka plechovek a uzávěry, zatímco 5052 je preferována pro mořské a svařované nádrže. Srovnání viz stránka produktu slitiny hliníku 5052.
3004 vs hliník 6061
Slitina 6061 je tepelně zpracovatelná třída řady 6000 (hliník-hořčík-křemík) s výrazně vyšší pevností v T6, ale je obtížnější ji hluboce tahat a jinak se deformačně zpevňuje. Slitina 3004 vítězí v tvářitelnosti a je lepší volbou pro rotačně tvářené nebo tažené plechy; 6061 vítězí, když je díl konstrukční nebo svařovaný a potřebuje pevnost po svaření. Viz stránka produktu slitiny hliníku 6061 pro dostupné formy.
Běžná zušlechtění: H14, H34 a O
Slitina 3004 se obvykle dodává ve třech zušlechtěních:
- O (žíhaný): nejměkčí a nejtvářitelnější, používané pro nejhlubší tahy a rotační tváření.
- H14: deformačně zpevněno na úroveň čtvrtiny tvrdosti; rovnováha pevnosti a tvářitelnosti pro panely a běžné díly.
- H34: deformačně zpevněno a stabilizováno; nejsilnější ze tří běžných zušlechtění a obvyklá volba pro víčka plechovek a konstrukční plechy.
Zušlechtění H3x existují, protože slitiny obsahující hořčík se mohou při pokojové teplotě pomalu měknout; stabilizační krok zafixuje vlastnosti. Zvolte O pro hluboké tažení, H34 pro maximální pevnost v netepelně zpracovatelném plechu.
Kritéria použití / nepoužití
Použijte tento seznam pro rychlé rozhodnutí, zda slitina 3004 vyhovuje dané aplikaci.
Použijte – zvolte 3004, když:
- Je potřeba střední pevnost s dobrou tvářitelností za studena a díl je tažený, rotačně tvářený nebo ohýbaný – typické použití: víčka nápojových plechovek, kosmetické uzávěry, kryty lamp a reflektory.
- Atmosférická nebo průmyslová korozní odolnost je dostatečná a díl není ponořen ve slané vodě – typické použití: střešní krytiny, obklady, okapy a architektonické lišty.
- Je preferován netepelně zpracovatelný plech nebo svitek pro předvídatelné tvářecí chování – typické použití: lakované stavební panely a palivové nádrže.
Nepoužívejte – nepoužívejte 3004, když:
- Díl je přímo ponořen ve slané vodě nebo v mořském prostředí bez povlaku – riziko důlkové koroze; lepší jsou 5052, 5083 nebo 5086.
- Konstrukce vyžaduje vysokou konstrukční pevnost nebo nese svařovaná zatížení – 6061-T6 nebo 5052-H32 poskytují vyšší pevnost a 3004 nelze tepelně zpracovat pro její obnovení.
- Prioritou je tlustá, otěruvzdorná tvrdá eloxace – 3004 se eloxuje přijatelně, ale hořčík může ovlivnit odstín povlaku; 6063 nebo 6061 se eloxují předvídatelněji.
Aplikace
Výše uvedený seznam Použijte/Nepoužívejte pokrývá logiku výběru. Níže uvedené systémy jsou oblasti, kde je 3004 standardní praxí:
- Víčka plechovek a uzávěry: víka, táhla a kosmetické uzávěry, kde záleží na tažnosti i pevnosti.
- Stavební výrobky: střešní krytiny, obklady, okapy, podhledy a lakované stěnové panely.
- Kontejnery: palivové nádrže, plechovky na barvy a běžné plechové kontejnery vyžadující tvářitelnost a korozní odolnost.
- Osvětlení a rotačně tvářené díly: kryty lamp, reflektory a dekorativní rotačně tvářené komponenty.
Tváření, svařování a povrchová úprava
Slitina 3004 se ve výrobě chová jako tažný plech řady 3000:
- Tvarování: vynikající tvářitelnost za studena s menším odpružením než u slitin řady 5000 nebo 6000. Použijte O pro nejhlubší tahy, H34 pro díly, které také potřebují pevnost.
- Svařování: snadno svařitelná s přídavným materiálem 4043 nebo 5356 metodou TIG nebo MIG. Jako netepelně zpracovatelná slitina pevnost ve svarové zóně klesá a neobnovuje se, proto dimenzujte spoj pro stav po svaření. Použijte 5356, pokud bude díl eloxován pro lepší barevný soulad.
- Povrchová úprava: eloxuje se na přijatelný povlak, ale lakování a coil coating jsou u stavebních výrobků z 3004 běžnější. Společnost Linsy Aluminum nabízí eloxaci, práškové lakování (RAL 9016), leštění, povrch bez úpravy a PVC ochrannou fólii.
- Obrábění: dobrá; 3004 je slitina pro tváření a tažení spíše než pro obrábění, proto si těžké CNC operace vyhraďte pro materiál řady 6000.
Závěr
Slitina 3004 je pevnější, stále tvářitelná příbuzná slitiny 3003 – dostatečně schopná pro víčka plechovek, střešní krytiny a palivové nádrže, ale přestává být správnou volbou, jakmile aplikace vyžaduje mořskou korozní odolnost, svařovanou konstrukční pevnost nebo tepelně zpracovatelný výkon. Praktickým kompromisem je, že většina válcoven skladuje 3004 převážně ve standardních zušlechtěních a šířkách svitků, takže neobvyklá tloušťka nebo požadavek na dělení na míru může prodloužit dodací lhůtu.
Společnost Linsy Aluminum skladuje Slitina hliníku 3004 plech a svitek a dodává vlastní rozměry při nízkém minimálním množství objednávky, s vlastním dělením, eloxací a práškovým lakováním plus MTC pro každou objednávku – takže omezení standardní dostupnosti jen zřídka blokují projekt. Když specifikace vyžaduje 3004, zašlete výkres nebo list s požadavky pro kontrolu shody třídy a zušlechtění a cenovou nabídku.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi hliníkem 3003 a 3004?
Obě patří do řady 3000 a nejsou tepelně zpracovatelné. Slitina 3003 obsahuje pouze mangan; slitina 3004 přidává 0,8–1,3% hořčíku, což zvyšuje pevnost nad úroveň slitiny 3003 při zachování podobné tvářitelnosti a korozní odolnosti. Zvolte 3004, když díl potřebuje vyšší pevnost, a 3003, když záleží především na maximální tvářitelnosti a nižších nákladech.
Jaké jsou standardní velikosti a tloušťky hliníku 3004?
Slitina 3004 se dodává jako plech a svitek. Běžná zušlechtění jsou O, H14 a H34; rozsahy tlouštěk závisí na normě a válcovně, přičemž svitkový materiál je typický pro použití v plechovkách a stavebnictví. Společnost Linsy Aluminum řeže vlastní tloušťky a šířky při nízkém MOQ, pokud není standardní rozměr k dispozici.
Jaký je rozdíl mezi zušlechtěním H14 a H34?
Obě jsou deformačně zpevněné, ale H34 je navíc stabilizované, což zafixuje vlastnosti slitiny obsahující hořčík proti měknutí při pokojové teplotě. H34 je pevnější ze dvou běžných zušlechtění a obvyklá volba pro víčka plechovek a konstrukční plechy; H14 je lehčí deformačně zpevněný stav používaný pro běžné díly.
Lze hliník 3004 svařovat?
Ano. Hliník 3004 se dobře svařuje s přídavným materiálem 4043 nebo 5356 metodou TIG nebo MIG. Vzhledem k tomu, že se nejedná o tepelně zpracovatelný materiál, svarová oblast ztrácí pevnost, kterou nelze tepelným zpracováním obnovit, proto navrhujte spoj pro stav po svaření. Použijte přídavný materiál 5356, pokud bude hotový díl eloxován.
Je hliník 3004 vhodný pro použití v mořském prostředí nebo ve slané vodě?
Není vhodný pro přímé ponoření nebo trvalé vystavení slané vodě. Hliník 3004 dobře odolává atmosférické a průmyslové korozi, ale v prostředí bohatém na chloridy bez ochranného povlaku nebo katodické ochrany bude podléhat důlkové korozi. Pro lodní pláště, paluby a ponořené součásti jsou bezpečnější volbou slitiny 5052, 5083 nebo 5086.
