Klíčové informace
- 3003, 3004 a 3104 jsou všechny hliníkové plechy řady 3000 na bázi hliníku a manganu.
- 3003 je základní varianta (pouze mangan); 3004 a 3104 přidávají hořčík pro vyšší pevnost při zachování dobré tvařitelnosti.
- Pořadí pevnosti při srovnatelných stavech je 3104 a 3004 nad 3003; 3104 je optimalizována pro výrobu těla nápojových plechovek.
- Volba je mezi pevností, tvařitelností a cenou – 3003 pro snadné tváření, 3004 pro pevnost s tažností, 3104 pro vysoce pevná tenkostěnná těla plechovek.
Úvod
3003, 3004 a 3104 vypadají ve specifikacích podobně – všechny jsou to hliníkovo-manganové plechy řady 3000, všechny se snadno tvářejí a všechny odolávají běžné atmosférické korozi. Rozhodnutí mezi nimi není o tom, která je “nejlepší”, ale o tom, kde se díl nachází na ose mezi tvařitelností a pevností, a kolik stojí tloušťka a stav materiálu. Tento průvodce porovnává jejich složení, vlastnosti a typické použití, aby bylo možné správný plech specifikovat napoprvé.
Pro podrobnější pohled na jednu ze tří slitin viz průvodce slitinou 3004 který podrobně pokrývá stavy a vlastnosti.
Klíčové vlastnosti slitin 3003, 3004 a 3104
Všechny tři slitiny nejsou tepelně zpracovatelné; jejich vlastnosti plynou ze složení a tváření za studena, nikoli z tepelného zpracování. Nejzřetelnější rozdíl je v obsahu hořčíku: 3003 ho neobsahuje, zatímco 3004 i 3104 ho přidávají, což zvyšuje pevnost nad základní úroveň slitiny 3003.
Složení a pevnost na první pohled
| Slitina | Klíčové legující prvky (kromě Mn) | Typický stav | Pevnost v tahu (MPa) | Tvarovatelnost |
|---|---|---|---|---|
| 3003 | Bez hořčíku | O, H14, H24 | 150 – 200 | Vynikající |
| 3004 | 0,8 – 1,3 % Mg | O, H14, H34 | 215 – 285 (H34) | Velmi dobrá |
| 3104 | 0,8 – 1,3 % Mg (třída pro těla plechovek) | H19 (D&I) | ~270 – 310 (H19) | Dobrá (tažení D&I) |
Uvedené hodnoty jsou orientační; pro objednanou tloušťku a stav ověřte certifikát z válcovny.
Srovnání odolnosti a pevnosti
Při srovnatelných stavech jsou 3004 a 3104 pevnostně nad 3003 díky přidanému hořčíku. 3104 dosahuje nejvyšších hodnot až po výrazném tváření za studena (H19), což je stav používaný pro tažené a žehlené těla nápojových plechovek. 3003 obětuje pevnost ve prospěch nejlepší tažnosti a nejnižší ceny ve skupině.
Odolnost proti korozi a chemické vlastnosti
Všechny tři slitiny dobře odolávají atmosférické, průmyslové a mírné chemické korozi. Žádná z nich není bez povrchové úpravy vhodná pro přímé ponoření do slané vody; pro mořské prostředí přejděte na 5052 nebo 5083. Korozní chování je u všech tří podobné, takže prostředí jen zřídka rozhoduje mezi nimi – rozhodují pevnost a tvařitelnost.
Běžné aplikace a použití
Kde která slitina nachází uplatnění
- 3003: kuchyňské nádobí, obecné plechové díly, dekorativní lišty, označení a lehké kryty, kde rozhodují snadnost tváření a cena.
- 3004: víčka a uzávěry nápojových plechovek, střešní krytiny, obklady, okapy, palivové nádrže a lakované stavební panely, kde je potřeba vyšší pevnost než u 3003.
- 3104: těla nápojových plechovek vyráběná tažením a žehlením, plus další tenkostěnné vysoce pevné tažené díly.
Výhody ve výrobě
Všechny tři slitiny se čistě odstřeďují, táhnou a ohýbají, což udržuje nástroje jednoduché. 3003 se tváří nejsnáze a je nejlevnější na nákup. 3004 a 3104 přidávají pevnost pro tenčí stěny a lehčí díly, aniž by opustily okno tvařitelnosti řady 3000.
Jak učinit nejlepší volbu
Použijte následující rozhodovací kritéria pro přiřazení slitiny k úloze:
- Zvolte 3003 když maximální tvařitelnost a nejnižší cena jsou důležitější než pevnost – kuchyňské nádobí, dekorativní lišty a lehké kryty.
- Zvolte 3004 když díl potřebuje vyšší pevnost než 3003, ale musí se stále dobře táhnout nebo ohýbat – víčka plechovek, střešní krytiny, palivové nádrže, lakované panely.
- Zvolte 3104 když je součástí tělo nápojové plechovky nebo podobný hluboce tažený, žehlený tenkostěnný díl vyžadující vysokou pevnost při malé tloušťce – dodáváno ve stavu H19.
Nepoužívejte žádnou ze tří slitin, když:
- Díl je ponořen do slané vody nebo v mořském prostředí bez povrchové úpravy – použijte 5052, 5083 nebo 5086.
- Konstrukce nese svařované strukturální zatížení a potřebuje pevnost po svaření – použijte 6061-T6.
Závěr
3003, 3004 a 3104 jsou blízcí příbuzní: všechny řady 3000, všechny tvařitelné, všechny vhodné pro běžné atmosférické podmínky. Rozhodnutí je mezi pevností, tvařitelností a cenou – 3003 pro snadné a levné tváření, 3004 pro vyšší pevnost s tažností a 3104 pro vysoce pevný materiál na těla plechovek. Nevýhodou je, že válcovny tyto slitiny často skladují převážně v několika standardních stavech a tloušťkách, takže neobvyklá tloušťka nebo smíšená specifikace může zpomalit sourcing.
Společnost Linsy Aluminum skladuje 3003, 3004a 3104 plech a svitek a řeže vlastní rozměry při nízkých minimálních objednacích množstvích s MTC pro každou objednávku a vlastním povrchovým zpracováním – takže nestandardní tloušťka nebo smíšená slitina jen zřídka zablokují projekt. Pokud stále není slitina rozhodnuta, zašlete výkres nebo list s požadavky a my před objednávkou posoudíme vhodnost třídy, stavu a tloušťky.
Často kladené otázky
Jaké jsou hlavní rozdíly mezi slitinami hliníku 3104, 3003 a 3004?
Všechny tři jsou hliníkovo-manganové plechy řady 3000. 3003 je základní varianta s pouze manganem a bez hořčíku, poskytující nejlepší tvařitelnost při nejnižší pevnosti. 3004 i 3104 přidávají hořčík, který zvyšuje pevnost; 3104 je přísně kontrolovaná varianta vyvinutá pro těla nápojových plechovek a obvykle se dodává silně tvářená za studena (H19). Praktický rozdíl je v pevnosti a konečném použití, nikoli v korozním chování.
Jak mechanické vlastnosti těchto slitin ovlivňují jejich použití?
Vyšší obsah hořčíku zvyšuje pevnost, takže 3004 a 3104 jsou vhodné pro díly, které musí držet tvar nebo nést lehké zatížení, zatímco 3003 se volí tam, kde dominují hluboké tažení a nízká cena. V dodávaných stavech je 3104-H19 nejsilnější, 3004-H34 střední a 3003-H14 nejměkčí. Přizpůsobte stav metodě tváření a provoznímu zatížení.
Lze 3003 použít jako náhradu za 3004 nebo 3104?
Pouze když pevnost není kritická. 3003 se tváří snadněji a stojí méně, ale je výrazně pod úrovní 3004 při srovnatelných stavech a daleko pod 3104-H19. Náhrada 3003 za 3004 nebo 3104 povede ke ztenčení stěn nebo snížení tlakové kapacity, proto před záměnou ověřte pevnostní rezervu.
Jaké jsou důsledky volby jedné slitiny na úkor ostatních?
3003 je obvykle nejlevnější, protože má nejméně legujících prvků. 3004 a 3104 stojí o něco více kvůli přidanému hořčíku a přísnější kontrole složení, ale vyšší pevnost může znamenat tenčí materiál a delší životnost, což často vyrovná cenovou přirážku.
Která slitina je nejlepší pro venkovní střešní krytiny nebo obklady?
3004 je běžnou volbou pro střešní krytiny, obklady a okapy, protože kombinuje vyšší pevnost než 3003 s dobrou tažností pro tvarované profily a dobře odolává atmosférické korozi. 3003 se používá tam, kde vede rozpočet a zatížení je nízké. Pro nejdelší venkovní životnost povrch lakujte nebo natřete; žádná z nich není určena pro přímé působení slané vody.
