Najważniejsze informacje
- 3004 to stop nieumacniany wydzieleniowo stop z serii 3000 (aluminium-mangan z dodatkiem magnezu), który pod względem wytrzymałości plasuje się pomiędzy stopami 3003 i 5052.
- Łączy umiarkowaną wytrzymałość z lepszą formowalnością niż 6061, co czyni go popularnym wyborem do denek puszek, pokryć dachowych i zbiorników paliwa.
- Typowe stany to O, H14 i H34; wytrzymałość wzrasta wraz z umocnieniem odkształceniowym, ale stop nie może być umacniany wydzieleniowo.
- Wybierz 3004, gdy potrzebujesz większej wytrzymałości niż w przypadku 3003, ale nadal wymagana jest dobra tłoczność; przejdź na 5052 w przypadku ekspozycji morskiej lub 6061 w przypadku konstrukcji spawanych.
Wprowadzenie
Aluminium 3004 to stop o wyższej wytrzymałości, wciąż formowalny, należący do rodziny 3003. Dodaje magnez do bazy aluminium-mangan, podnosząc wytrzymałość powyżej poziomu bazowego 3003, zachowując jednocześnie zdolność do obróbki na zimno, która czyni serię 3000 przydatną do części tłoczonych i wyoblanych. Wybór zwykle sprowadza się do trzech kwestii: jakiej wytrzymałości potrzebuje część, jak głębokie jest tłoczenie oraz czy środowisko pracy jest mokre lub korozyjne.
Ten przewodnik obejmuje skład stopu 3004, jego typowe właściwości w zależności od stanu, porównanie z 3003, 5052 i 6061 oraz sytuacje, w których przestaje być właściwym gatunkiem. Aby uzyskać porównanie arkuszy w całej serii 3000, zobacz porównanie arkuszy aluminiowych 3104 vs 3003 vs 3004.
Co to jest stop aluminium 3004
3004 należy do przerabianych plastycznie stopów serii 3000. Jest nieumacniany wydzieleniowo: końcowa wytrzymałość pochodzi ze składu chemicznego i obróbki na zimno, a nie z cyklu przesycania i starzenia. Mangan zapewnia bazową wytrzymałość i kontrolę rekrystalizacji, podczas gdy magnez jest dodatkiem podnoszącym wytrzymałość powyżej poziomu 3003 bez znacznej utraty formowalności.
Skład chemiczny
| Element | Typowe / Graniczne (wt%) |
|---|---|
| Krzem (Si) | maks. 0,30 |
| Żelazo (Fe) | 0,70 maks. |
| Miedź (Cu) | 0,25 maks |
| Mangan (Mn) | 1,0 – 1,5 |
| Magnez (Mg) | 0,8 – 1,3 |
| Cynk (Zn) | 0,25 maks |
| Aluminium (Al) | Reszta |
Wartości zgodne z zakresami oznaczeń AA; dokładne granice zależą od zakupionej normy (np. ASTM B209).
Typowe właściwości mechaniczne
| Temperament | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie (%) |
|---|---|---|---|
| O (wyżarzony) | 150 – 200 | ~60 | ~20 |
| H14 (umocniony odkształceniowo) | 150 – 200 | ~125 | ~12 |
| H34 (umocniony odkształceniowo + stabilizowany) | 215 – 285 | ~170 | ~10 |
Wartości są reprezentatywne dla blach i taśm; grubość i kierunek badania zmieniają wartości, dlatego należy potwierdzić je na świadectwie jakości dla konkretnego zamówienia.
3004 vs 5052, 3003 i 6061
Trzy stopy najczęściej mylone z 3004 to 3003 (słabsza baza), 5052 (mocniejszy, bardziej odporny na korozję kuzyn) oraz 6061 (konstrukcyjny gatunek umacniany wydzieleniowo).
3004 vs aluminium 3003
Oba należą do serii 3000 i mają takie samo zachowanie korozyjne oraz podejście do spawania. Różnica polega na magnezie: 3004 zawiera 0,8–1,3% Mg, podczas gdy 3003 nie zawiera go wcale, co podnosi wytrzymałość powyżej poziomu bazowego 3003, najbardziej widocznie w stanach H3x, gdzie 3004-H34 osiąga minimalną wytrzymałość na rozciąganie 215 MPa wobec 150 MPa dla 3003-H14. Formowalność pozostaje zbliżona, więc 3004 zastępuje 3003, gdy część wymaga większej wytrzymałości bez przechodzenia na stop umacniany wydzieleniowo. Zobacz stronę produktową stopu aluminium 3003 w celu uzyskania dostępnych form.
3004 vs aluminium 5052
5052 zawiera więcej magnezu (2,2–2,8%), a zatem przewyższa 3004 zarówno pod względem wytrzymałości, jak i odporności na korozję, zwłaszcza w wodzie morskiej i atmosferze morskiej. Kompromis to koszt i tłoczność: 3004 formuje się i tłoczy łatwiej i jest zwykle wybierany do denek puszek i zamknięć, podczas gdy 5052 jest preferowany do zastosowań morskich i spawanych zbiorników. Porównaj na stronę produktu stopu aluminium 5052.
3004 vs aluminium 6061
6061 to umacniany wydzieleniowo gatunek z serii 6000 (aluminium-magnez-krzem) o znacznie wyższej wytrzymałości w stanie T6, ale jest trudniejszy do głębokiego tłoczenia i inaczej się umacnia odkształceniowo. 3004 wygrywa pod względem formowalności i jest lepszym wyborem do blach wyoblanych lub tłoczonych; 6061 wygrywa, gdy część jest konstrukcyjna lub spawana i wymaga wytrzymałości po spawaniu. Zobacz stronę produktową stopu aluminium 6061 w celu uzyskania dostępnych form.
Typowe stany: H14, H34 i O
3004 jest zwykle dostarczany w trzech stanach:
- O (wyżarzony): najmiększy i najbardziej formowalny, stosowany do najgłębszych tłoczeń i wyoblania.
- H14: umocniony odkształceniowo do poziomu ćwierć twardości; równowaga wytrzymałości i formowalności do paneli i ogólnych części.
- H34: umocniony odkształceniowo i stabilizowany; najwytrzymalszy z trzech typowych stanów i zwykle wybierany do denek puszek i blach konstrukcyjnych.
Stany H3x istnieją, ponieważ stopy zawierające magnez mogą powoli mięknąć w temperaturze pokojowej; etap stabilizacji blokuje właściwości. Wybierz O do głębokiego tłoczenia, H34 do maksymalnej wytrzymałości w blasze nieumacnianej wydzieleniowo.
Kryteria kwalifikacji (Go/No-Go)
Skorzystaj z tej listy, aby szybko zdecydować, czy 3004 pasuje do danego zadania.
Tak – użyj 3004, gdy:
- Wymagana jest umiarkowana wytrzymałość z dobrą formowalnością na zimno, a część jest tłoczona, wyoblana lub gięta – typowe zastosowania: denka puszek do napojów, zamknięcia kosmetyczne, obudowy lamp i reflektory.
- Wystarczająca jest odporność na korozję atmosferyczną lub przemysłową, a część nie jest zanurzona w słonej wodzie – typowe zastosowania: pokrycia dachowe, elewacje, rynny i elementy architektoniczne.
- Preferowana jest blacha lub taśma nieumacniana wydzieleniowo dla przewidywalnego zachowania podczas formowania – typowe zastosowania: malowane panele budowlane i zbiorniki paliwa.
Nie – nie używaj 3004, gdy:
- Część jest bezpośrednio zanurzona w słonej wodzie lub narażona na submersję morską bez powłoki – ryzyko wżerów; lepsze są 5052, 5083 lub 5086.
- Projekt wymaga wysokiej wytrzymałości konstrukcyjnej lub przenosi obciążenia spawane – 6061-T6 lub 5052-H32 zapewniają wyższą wytrzymałość, a 3004 nie może być umacniany wydzieleniowo, aby ją odzyskać.
- Priorytetem jest grube, odporne na zużycie anodowanie twarde – 3004 anoduje się akceptowalnie, ale magnez może wpływać na odcień powłoki; 6063 lub 6061 anodują się bardziej przewidywalnie.
Zastosowania
Powyższa lista Tak/Nie obejmuje logikę wyboru. Poniższe systemy to obszary, w których 3004 jest standardową praktyką:
- Denka puszek i zamknięcia: wieczka, języczki i kosmetyczne kapsle, gdzie liczą się zarówno tłoczność, jak i wytrzymałość.
- Produkty budowlane: pokrycia dachowe, elewacje, rynny, podbitki i malowane panele ścienne.
- Pojemniki: zbiorniki paliwa, puszki po farbach i ogólne pojemniki z blachy wymagające formowalności i odporności na korozję.
- Oświetlenie i części wyoblane: obudowy lamp, reflektory i dekoracyjne elementy wyoblane.
Formowanie, spawanie i wykańczanie
3004 zachowuje się jak ciągliwa blacha z serii 3000 w produkcji:
- Formowanie: doskonała formowalność na zimno z mniejszym sprężynowaniem niż stopy serii 5000 lub 6000. Użyj O do najgłębszych tłoczeń, H34 do części wymagających również wytrzymałości.
- Spawanie: łatwo spawalny z materiałem dodatkowym 4043 lub 5356 metodą TIG lub MIG. Jako stop nieumacniany wydzieleniowo, wytrzymałość w strefie wpływu ciepła spada i nie wraca, dlatego wymiaruj złącze na stan po spawaniu. Użyj 5356, gdy część będzie anodowana dla lepszego dopasowania koloru.
- Wykończenie: anoduje się do akceptowalnej powłoki, ale malowanie i powlekanie wstęgowe są bardziej powszechne dla produktów budowlanych z 3004. Linsy Aluminum oferuje anodowanie, malowanie proszkowe (RAL 9016), polerowanie, wykończenie walcowane oraz folię ochronną PVC.
- Obróbka skrawaniem: uczciwa; 3004 to stop do formowania i tłoczenia, a nie gatunek do obróbki skrawaniem, więc zarezerwuj ciężkie prace CNC dla materiałów z serii 6000.
Wnioski
3004 to mocniejszy, wciąż formowalny kuzyn stopu 3003 – wystarczająco wydajny do denek puszek, pokryć dachowych i zbiorników paliwa, ale przestaje być właściwym wyborem, gdy zadanie wymaga odporności na korozję w warunkach morskich, spawanej wytrzymałości konstrukcyjnej lub właściwości umacnianych wydzieleniowo. Praktycznym kompromisem jest to, że większość hut magazynuje 3004 głównie w standardowych stanach i szerokościach taśm, więc nietypowa grubość lub wymaganie cięcia na wymiar może wydłużyć czas realizacji.
Firma Linsy Aluminum posiada w magazynie Stop aluminium 3004 blacha i taśma oraz dostarcza niestandardowe wymiary przy niskich minimalnych ilościach zamówienia, z cięciem, anodowaniem i malowaniem proszkowym na miejscu oraz świadectwem jakości (MTC) dla każdego zamówienia – więc ograniczenia standardowej dostępności rzadko blokują projekt. Gdy specyfikacja wymaga 3004, wyślij rysunek lub kartę wymagań w celu weryfikacji gatunku i stanu oraz wyceny.
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między aluminium 3003 i 3004?
Oba należą do serii 3000 i są nieumacniane wydzieleniowo. 3003 zawiera tylko mangan; 3004 dodaje 0,8–1,3% magnezu, co podnosi wytrzymałość powyżej poziomu bazowego 3003, zachowując podobną formowalność i odporność na korozję. Wybierz 3004, gdy część wymaga większej wytrzymałości, a 3003, gdy najważniejsza jest maksymalna formowalność i niższy koszt.
Jakie są standardowe rozmiary i grubości aluminium 3004?
3004 jest dostarczany jako blacha i taśma. Typowe stany to O, H14 i H34; zakresy grubości zależą od normy i huty, przy czym taśma jest typowa do zastosowań w puszkach i budownictwie. Linsy Aluminum tnie niestandardowe grubości i szerokości przy niskim MOQ, gdy standardowy wymiar nie jest dostępny.
Jaka jest różnica między stanami H14 i H34?
Oba są umacniane odkształceniowo, ale H34 jest dodatkowo stabilizowany, co blokuje właściwości stopu zawierającego magnez przed mięknieniem w temperaturze pokojowej. H34 jest mocniejszym z dwóch powszechnych stanów obróbki i zwykle wybieranym do wieczek puszek oraz blach konstrukcyjnych; H14 jest lżejszym stanem umocnienia odkształceniowego stosowanym do części ogólnego przeznaczenia.
Czy aluminium 3004 można spawać?
Tak. Stop 3004 spawa się dobrze z dodatkiem 4043 lub 5356 metodą TIG lub MIG. Ponieważ nie jest utwardzany cieplnie, strefa spoiny traci wytrzymałość, której nie można przywrócić obróbką cieplną, dlatego należy projektować złącze z uwzględnieniem stanu po spawaniu. Stosuj dodatek 5356, gdy gotowy element będzie anodowany.
Czy aluminium 3004 nadaje się do zastosowań morskich lub w wodzie słonej?
Nie do bezpośredniego zanurzenia ani ciągłego kontaktu z wodą słoną. Stop 3004 dobrze odpiera korozję atmosferyczną i przemysłową, ale ulega wżerom w środowiskach morskich bogatych w chlorki bez powłok ochronnych lub ochrony katodowej. Do poszycia kadłuba, pokładów i części zanurzonych bezpieczniejszym wyborem są stopy 5052, 5083 lub 5086.
