Nhôm 3010: Thành phần, Tính chất, Hướng dẫn nhiệt độ tôi luyện & Ứng dụng
Chia sẻ
Table Of Content
Table Of Content
Tổng quan toàn diện
3010 là một hợp kim nhôm thuộc dòng 3xxx, được phân loại chung là các hợp kim tăng cường bằng mangan, không thể xử lý nhiệt và dựa vào sự hòa tan rắn và làm cứng biến dạng để tăng cường độ bền. Thành phần hóa học của hợp kim chủ yếu là nhôm với mangan là nguyên tố hợp kim chính; các mức silic, sắt, đồng và kẽm ở mức vết thường có mặt như tạp chất được kiểm soát hoặc là bổ sung nhỏ để điều chỉnh quá trình gia công.
Việc tăng cường độ bền của 3010 chủ yếu đạt được thông qua gia công nguội (làm cứng biến dạng) và hiệu ứng hòa tan rắn của mangan cùng các nguyên tố vi lượng khác; hợp kim này không phản ứng với các phương pháp xử lý nhiệt lắng đọng theo kiểu của các hợp kim 6xxx hoặc 7xxx. Các đặc điểm chính bao gồm độ bền vừa phải, khả năng chống ăn mòn rất tốt trong hầu hết các môi trường, khả năng tạo hình xuất sắc khi ở trạng thái ủ mềm, và khả năng hàn tương đối đơn giản bằng các quy trình hàn nhôm tiêu chuẩn.
Các ngành công nghiệp thường sử dụng 3010 bao gồm tấm kiến trúc và hệ thống bao che công trình xây dựng, các bộ phận thân xe ô tô đa năng nơi yêu cầu khả năng tạo hình và bề mặt hoàn thiện, sản phẩm tiêu dùng và một số ứng dụng vỏ hộp điện. Hợp kim được chọn khi cần sự cân bằng giữa độ dẻo, khả năng chống ăn mòn và hiệu quả chi phí, đồng thời thiết kế phụ thuộc vào việc tạo hình thay vì xử lý nhiệt sau gia công để đạt được các tính chất cơ học.
Kỹ sư chọn 3010 thay vì các hợp kim khác khi ứng dụng yêu cầu kết hợp khả năng tạo hình sâu (deep drawing) và độ bền hợp lý mà không cần tôi luyện. Hợp kim này được ưu tiên hơn nhôm thương mại tinh khiết mềm vì cung cấp độ bền chảy/bền kéo cao hơn trong khi các hợp kim xử lý nhiệt đắt tiền sẽ không cần thiết hoặc ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tạo hình và bề mặt.
Các trạng thái ứng suất
| Trạng thái | Cấp độ bền | Độ kéo dài | Khả năng tạo hình | Khả năng hàn | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Thấp | Cao (30–40%) | Xuất sắc | Xuất sắc | Đã ủ mềm hoàn toàn, dẻo tối đa cho quá trình tạo hình |
| H12 | Thấp – Trung bình | Trung bình (20–30%) | Rất tốt | Xuất sắc | Làm cứng biến dạng nhẹ, vẫn giữ khả năng tạo hình |
| H14 | Trung bình | Trung bình (10–20%) | Tốt | Xuất sắc | Trạng thái ứng suất thương mại phổ biến cho kéo sâu và tạo hình nhẹ |
| H16 | Trung bình | Thấp hơn (8–15%) | Khá | Xuất sắc | Làm cứng biến dạng cao hơn để tăng độ cứng |
| H18 | Cao | Thấp (5–10%) | Giới hạn | Xuất sắc | Được làm cứng biến dạng mạnh để đạt độ bền tối đa mà không cần xử lý nhiệt |
| H24 | Trung bình | Trung bình (10–20%) | Tốt | Xuất sắc | Làm cứng biến dạng rồi ủ mềm một phần để điều chỉnh độ dẻo |
| H32 | Trung bình – Cao | Trung bình (8–15%) | Tốt | Xuất sắc | Ổn định bằng kiểm soát biến dạng và lão hóa tự nhiên (nếu áp dụng) |
| T4 (nếu sử dụng) | Trung bình | Trung bình | Tốt | Xuất sắc | Gia nhiệt hòa tan rồi lão hóa tự nhiên (hiếm cho dòng 3xxx nhưng đôi khi quy định) |
| T6 (không điển hình) | Không áp dụng | Không áp dụng | Kém | Xuất sắc | Dòng hợp kim 3xxx không có khả năng làm cứng kết tủa kiểu thông thường; T6 không cung cấp độ bền điển hình của 6xxx |
Trạng thái ứng suất có ảnh hưởng chính đến sự đánh đổi giữa độ dẻo và độ bền cho 3010. Trạng thái ủ mềm O được sử dụng khi cần tạo hình hoặc kéo sâu nhiều, trong khi các trạng thái H được chọn để tăng dần độ bền chảy và bền kéo với đánh đổi là giảm khả năng tạo hình.
Trên thực tế, việc lựa chọn trạng thái ứng suất thường được quyết định bởi quy trình tạo hình và tải trọng sử dụng cuối cùng; các chi tiết yêu cầu bước tạo hình phức tạp sẽ được gia công ở trạng thái O hoặc H12 và có thể được làm cứng nhẹ hoặc ổn định sau đó để đạt các tính chất mong muốn mà không cần xử lý nhiệt.
Thành phần hóa học
| Nguyên tố | Phạm vi % | Ghi chú |
|---|---|---|
| Si | ≤ 0.6 | Tạp chất phổ biến; Si cao có thể tăng độ bền vừa phải nhưng giảm độ dẻo |
| Fe | ≤ 0.7 | Tạp chất thường tạo intermetallics và giảm nhẹ khả năng chống ăn mòn |
| Mn | 0.6–1.5 | Nguyên tố hợp kim chính cung cấp tăng cường hòa tan rắn và cải thiện cấu trúc tinh thể |
| Mg | ≤ 0.10 | Thấp hoặc vết; mức thấp ảnh hưởng nhẹ đến làm cứng biến dạng và hiệu suất chống ăn mòn |
| Cu | ≤ 0.20 | Giữ thấp để hạn chế ăn mòn liên kết hạt và bảo toàn khả năng tạo hình |
| Zn | ≤ 0.25 | Vi lượng; lượng cao hơn sẽ làm hợp kim nghiêng về đặc tính của dòng 7xxx |
| Cr | ≤ 0.10 | Bổ sung nhỏ kiểm soát tái kết tinh và cấu trúc hạt trong một số dạng sản phẩm |
| Ti | ≤ 0.05 | Chất tinh chỉnh hạt trong sản phẩm đúc hoặc một số sản phẩm cán đặc biệt |
| Khác | Cân bằng Al; mỗi nguyên tố ≤ 0.05 | Tạp chất còn lại và các nguyên tố vết có kiểm soát để đáp ứng yêu cầu gia công |
Hàm lượng mangan là yếu tố hóa học quyết định tính năng cơ học của 3010: Mn hòa tan ở mức giới hạn trong ma trận nhôm và ngăn cản chuyển động dislocation, làm tăng độ bền mà không ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ dẻo. Silic và sắt khó hòa tan và tạo các hạt intermetallic có thể là điểm khởi đầu gãy vỡ hoặc ảnh hưởng bề mặt; do đó, lượng của chúng được kiểm soát chặt chẽ. Các nguyên tố vết như Cr và Ti được dùng tiết kiệm để kiểm soát kích thước hạt và ổn định tính chất trong quá trình cán và ủ mềm.
Tính chất cơ học
3010 thể hiện đặc tính kéo của hợp kim không thể xử lý nhiệt điển hình: độ bền chảy và bền kéo chủ yếu phụ thuộc vào gia công nguội (trạng thái ứng suất) và chiều dày, trong khi độ kéo dài tỉ lệ nghịch với mức độ làm cứng biến dạng. Ở trạng thái ủ mềm, hợp kim có độ dẻo cao phù hợp cho kéo sâu và tạo hình, với kiểu gãy dẻo dưới tác dụng tải kéo. Khi tăng làm cứng biến dạng (các trạng thái H), độ bền chảy và bền kéo tăng rõ rệt trong khi độ kéo dài và độ giãn biến dạng đến gãy giảm.
Độ cứng tỷ lệ thuận với trạng thái ứng suất và tương quan với độ bền chảy; các phép đo độ cứng Brinell hoặc Vickers tăng theo mức độ làm cứng biến dạng và được dùng như chỉ báo nhanh trên sàn sản xuất. Hiệu suất chịu mỏi của 3010 ở mức trung bình và bị ảnh hưởng mạnh bởi hoàn thiện bề mặt, ứng suất dư từ quá trình tạo hình và vị trí các hạt intermetallic hoặc vết trầy xước. Độ dày tấm và tấm kim loại ảnh hưởng đến giá trị độ bền kéo và chảy do sự khác biệt về làm cứng biến dạng, kích thước hạt và tỷ lệ biến dạng lạnh duy trì trong quá trình gia công.
Các vết ăn mòn hoặc rãnh làm giảm tuổi thọ chịu mỏi nghiêm trọng hơn so với biến dạng đồng đều; do đó việc hoàn thiện bề mặt và thiết kế tránh các rãnh sắc nhọn rất quan trọng cho các bộ phận chịu tải tuần hoàn. Các tiết diện dày thường được gia công và cung cấp ở trạng thái mềm hơn để thuận tiện làm việc; trong khi đó các tấm mỏng thường đạt được độ bền hiệu quả cao hơn sau cán và làm nguội nhẹ.
| Tính chất | O/Đã ủ | Trạng thái chính (vd: H14/H18) | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (UTS) | ~110–140 MPa | ~150–230 MPa | Giá trị phụ thuộc trạng thái ứng suất và chiều dày; H18 ở mức cao nhất |
| Độ bền chảy (offset 0.2%) | ~35–70 MPa | ~90–170 MPa | Độ bền chảy thay đổi mạnh theo mức độ làm cứng biến dạng |
| Độ kéo dài (đồng đều) | ~30–40% | ~5–20% | Cao ở trạng thái O; H18 có độ kéo dài hạn chế |
| Độ cứng (HB) | ~25–40 HB | ~45–80 HB | Độ cứng tăng theo làm cứng biến dạng; là chỉ báo trạng thái ứng suất |
Tính chất vật lý
| Tính chất | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Mật độ | ~2.70 g/cm³ | Đặc trưng cho hợp kim nhôm dạng rèn; hữu ích cho tính toán khối lượng |
| Phạm vi nhiệt độ nóng chảy | ~645–660 °C | Hợp kim thay đổi điểm nóng chảy rắn/lỏng nhẹ so với nhôm tinh khiết |
| Độ dẫn nhiệt | ~120–135 W/m·K | Thấp hơn nhôm tinh khiết do các nguyên tố hợp kim |
| Độ dẫn điện | ~30–45 % IACS | Giảm so với nhôm thương mại tinh khiết do mangan và tạp chất |
| Nhiệt dung riêng | ~0.90 J/g·K | Gần tương đương nhôm tinh khiết; hữu ích cho mô phỏng nhiệt |
| Hệ số giãn nở nhiệt | ~23–24 µm/m·K (từ 20 đến 100 °C) | Hệ số giãn nở tuyến tính điển hình cho hợp kim nhôm cùng loại |
Mật độ và các đặc tính nhiệt làm cho 3010 trở thành lựa chọn hấp dẫn khi cần vật liệu nhẹ và quản lý nhiệt, nhưng nhà thiết kế cần lưu ý độ dẫn nhiệt và điện giảm so với nhôm tinh khiết cao. Độ dẫn nhiệt vẫn đủ tốt cho các nhiệm vụ tản nhiệt chung, nhưng hợp kim này không phải lựa chọn tối ưu khi cần dẫn điện tối đa.
Hệ số giãn nở nhiệt có ảnh hưởng thiết kế trong các bộ ghép kết hợp nhiều vật liệu khác nhau; kỹ sư phải tính toán chênh lệch giãn nở ở các mối nối và chốt buộc. Phạm vi nhiệt độ nóng chảy cũng hạn chế các quy trình chế tạo như hàn thiếc và cần được cân nhắc cùng với lựa chọn hợp kim hàn trong quá trình hàn.
Dạng Sản Phẩm
| Dạng | Chiều Dày/Kích Thước Thông Thường | Đặc Tính Cơ Lực | Loại Độ Cứng Thường Dùng | Ghi Chú |
|---|---|---|---|---|
| Tấm | 0.2–6.0 mm | Độ bền hiệu quả cao hơn ở các độ dày mỏng sau quá trình cán | O, H12, H14, H16 | Phổ biến trong ốp kiến trúc và các chi tiết được tạo hình |
| Thép Tấm Dày | 6–25 mm | Khả năng tạo hình thấp hơn; các bản dày thường cung cấp ở trạng thái mềm hơn | O, H112 | Sử dụng cho các kết cấu yêu cầu độ bền vừa phải |
| Đùn | Tiết diện dạng biên dạng biến đổi | Độ bền phụ thuộc vào làm nguội sau đùn và gia công tiếp theo | O, H32 | Giới hạn về hợp kim cho các chi tiết đùn phức tạp nhưng có thể làm được với kiểm soát quy trình |
| Ống | Độ dày thành 0.5–6 mm | Hiệu năng tương tự tấm; có phiên bản hàn và liền kết không mối hàn | O, H14 | Phổ biến làm khung vỏ nhẹ và đường dẫn chất lỏng |
| Thanh/Que | Ø3–50 mm | Độ bền chế định bởi quá trình kéo hoặc làm việc nguội | H18, H14 | Dùng làm bu lông, linh kiện tạo hình và các chi tiết gia công |
Tấm là dạng sản phẩm chủ đạo cho 3010 nhờ bề mặt hoàn thiện tốt, khả năng tương thích với các lớp phủ và đặc tính kéo sâu tốt. Thép tấm dày ít phổ biến hơn nhưng được sản xuất khi yêu cầu tạo hình thấp và khả năng chịu lực tĩnh cấu trúc là đủ.
Đùn và các sản phẩm kéo dễ bị ảnh hưởng bởi thành phần hoá học của phôi và lịch sử gia nhiệt, cần kiểm soát chặt chẽ quá trình đồng nhất hoá và tiền gia nhiệt để tránh gây lỗi bề mặt và đạt được tính chất cơ học đồng đều trên toàn bộ tiết diện.
Các Mác Tương Đương
| Tiêu Chuẩn | Mác | Khu Vực | Ghi Chú |
|---|---|---|---|
| AA | 3010 | Mỹ | Mã hợp kim gia công theo hệ thống Aluminum Association (cách dùng có thể khác nhau tùy nhà máy) |
| EN AW | Dòng 3xxx (ví dụ AW-3003) | Châu Âu | Hợp kim Mn dòng 3xxx tương đương; thành phần hóa học có thể khác biệt nhẹ |
| JIS | A3xxx (ví dụ A3003) | Nhật Bản | JIS sử dụng mã 3xxx cho các hợp kim Mn tương tự |
| GB/T | 3Axx (ví dụ tương đương 3A21/3003) | Trung Quốc | Tiêu chuẩn Trung Quốc có các mác tương đương gần với dòng 3A21 |
Trên các tiêu chuẩn, nhãn hiệu “3010” có thể tương ứng với các thành phần hóa học và đặc điểm kỹ thuật sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào khu vực và phương thức nhà máy. Nhà cung cấp có thể tiếp thị hợp kim dưới tên 3010 với giới hạn kiểm soát riêng (ví dụ nồng độ Mn cao hơn hoặc Cu được kiểm soát) để điều chỉnh tính chất phù hợp với các phương pháp tạo hình cụ thể. Khi thay thế, bộ phận thu mua nên so sánh giới hạn hóa học, đặc tính cơ học đề ra, giới hạn dạng sản phẩm và khả năng chịu lớp phủ bề mặt để đảm bảo tương thích.
Khả Năng Chống Ăn Mòn
3010 thể hiện khả năng chống ăn mòn khí quyển tốt, đặc trưng của dòng 3xxx; màng oxit tự nhiên giúp bảo vệ thụ động trong hầu hết môi trường. Trong các khí quyển nông thôn và đô thị, hợp kim hoạt động tốt và chống ăn mòn điểm tốt; anode hóa và phủ hữu cơ tăng cường thẩm mỹ và hiệu quả bảo vệ lâu dài dưới thời tiết.
Tại môi trường biển hoặc nơi có nồng độ chloride cao, 3010 có khả năng chống ăn mòn vừa phải nhưng kém hơn các hợp kim 5xxx (Al–Mg) thiết kế riêng cho dịch vụ biển. Ăn mòn cục bộ có thể xảy ra trên bề mặt trần nếu có khe hở hoặc dòng điện galvanic lạc; nên kết hợp vật liệu hợp lý và phủ lớp bảo vệ trong các điều kiện ăn mòn nghiêm trọng.
Nguy cơ nứt ăn mòn ứng suất thấp so với các hợp kim cường độ cao có thể xử lý nhiệt, vì 3010 có độ bền vừa phải và không có các cấu trúc kết tủa làm tăng nguy cơ SCC. Tương tác galvanic cần được kiểm soát bằng cách tránh tiếp xúc trực tiếp 3010 với kim loại cathodic như đồng hoặc thép không gỉ nếu không có lớp cách điện; khi có kết nối điện với kim loại ưu điện hơn trong môi trường ẩm, 3010 có thể trở thành anode và ăn mòn ưu tiên.
So với các mác 1xxx tinh khiết, 3010 đổi lại một chút dẫn điện giảm để lấy độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn tổng thể tương đương. So với dòng 5xxx, 3010 thường kém chống ăn mòn cục bộ trong môi trường chloride nhưng được ưu tiên khi ưu tiên tạo hình và hoàn thiện bề mặt hơn lợi ích chống ăn mòn của hợp kim Al–Mg.
Đặc Tính Gia Công
Khả năng hàn
3010 dễ dàng hàn bằng các phương pháp hàn hoà tan thông thường như TIG (GTAW) và MIG (GMAW). Hợp kim kim loại phụ như Al-4043 (Al–Si) hoặc Al-5356 (Al–Mg) được sử dụng phổ biến tùy thành phần vật liệu gốc, tính dẻo của mối nối và yêu cầu hoàn thiện sau hàn. Nguy cơ nứt nóng thấp hơn các hợp kim nhiều đồng hoặc cường độ cao, nhưng thiết kế mối hàn tốt và làm sạch trước hàn là cần thiết để tránh rỗ và khoá oxit. Mềm vùng chịu nhiệt không phải là vấn đề lớn cho hợp kim 3xxx, nhưng mất cường độ làm cứng nguội có thể xảy ra tại vùng lân cận mối hàn với các trạng thái cứng H.
Khả năng gia công
Khả năng gia công của 3010 từ trung bình đến khá; dễ gia công hơn nhiều hợp kim nhôm cường độ cao nhưng không mượt bằng các hợp kim có chì hoặc nhiều silic. Dụng cụ sử dụng mũi cắt cacbua có góc thoát dương, điều chỉnh tốc độ và bước tiến phù hợp cho bề mặt tốt và tuổi thọ dụng cụ dài. Vảy vụn thường ngắn đến trung bình khi chỉnh thông số cắt tối ưu; hiện tượng dính và mòn lớp sơn được hạn chế bằng cách sử dụng dung dịch làm mát và tốc độ cắt phù hợp.
Khả năng tạo hình
Khả năng tạo hình trong trạng thái O và các độ cứng H nhẹ rất tốt, cho phép kéo sâu, cán tạo hình và uốn phức tạp với bán kính nhỏ. Bán kính gấp trong bên trong được khuyến cáo thay đổi tùy theo độ cứng và chiều dày, nhưng thiết kế điển hình cho tấm kéo sâu dùng tỉ lệ r/t từ 0.5–1.5 trong trạng thái anneal, bán kính lớn hơn cho H16–H18 để tránh nứt. Hợp kim phản ứng tốt với tạo hình dần dần và kéo giãn, độ hồi vị vừa phải và có thể dự đoán bằng các mô hình constitutive chuẩn cho nhôm.
Đặc Tính Xử Lý Nhiệt
Như một hợp kim dòng 3xxx, 3010 về bản chất không thể xử lý nhiệt để tăng cường độ; nó không tăng đáng kể độ bền qua các chu trình xử lý dung dịch và lão hoá nhân tạo như hợp kim dòng 6xxx và 7xxx. Các cố gắng áp dụng xử lý nhiệt kiểu T6 sẽ không tạo ra sự tăng cường kết tủa đỉnh điểm như các dòng đó và hiếm khi được chỉ định.
Kiểm soát độ bền đạt được qua làm việc nguội có kiểm soát và ủ: ủ hoàn toàn (O) được thực hiện để phục hồi tính dẻo, trong khi ủ một phần hoặc chu trình ổn định được dùng để thiết lập cân bằng giữa dẻo dai và độ bền mục tiêu. Tái tinh thể hóa trong quá trình ủ bị ảnh hưởng bởi Mn và nguyên tố vết; kiểm soát nhiệt độ và thời gian lò là cần thiết để đạt cấu trúc vi mô đồng nhất trên sản phẩm cán hoặc đùn.
Nếu có hiện tượng lão hóa tự nhiên nhẹ (ví dụ ổn định H32), đó là do giảm căng thẳng dư và tập kết nhẹ các nguyên tử hòa tan chứ không phải cứng hóa kết tủa thực sự. Với đa số ứng dụng kỹ thuật, các quy trình nhiệt chủ yếu dùng để giảm ứng suất và ổn định kích thước hơn là tăng cường độ.
Hiệu Suất Ở Nhiệt Độ Cao
3010 mất dần độ bền khi nhiệt độ tăng, giảm đáng kể trên khoảng 100–150 °C và mềm đi rõ nét khi tới 200–300 °C. Khả năng chịu creep (dòng chảy chậm dưới tải trọng lâu dài) ở nhiệt độ cao vừa phải, hợp kim không dùng cho tải trọng kết cấu kéo dài trong môi trường nhiệt cao. Oxy hoá chỉ tạo lớp Al2O3 mỏng bảo vệ bề mặt; không có nguy cơ oxy hoá phá hoại trong điều kiện làm việc thường gặp.
Vùng chịu ảnh hưởng nhiệt từ hàn có sự thay đổi tính chất cục bộ nhưng không có biến đổi cứng/mềm nghiêm trọng như các hợp kim cứng hóa và lão hóa. Với các chu trình nhiệt ngắn (ví dụ sấy sơn), 3010 chịu được nhiệt độ nướng ô tô hoặc công nghiệp mà không mất tính toàn vẹn cơ học lâu dài nếu thời gian và nhiệt độ được kiểm soát.
Nhà thiết kế nên giới hạn nhiệt độ làm việc liên tục ở mức mà giới hạn chảy và độ cứng vẫn đáp ứng chức năng chi tiết; sử dụng lâu dài trên ~150 °C cần thử nghiệm và xác nhận khả năng chống creep và ổn định kích thước.
Ứng Dụng
| Ngành | Ví Dụ Chi Tiết | Lý Do Dùng 3010 |
|---|---|---|
| Ô tô | Ván thân xe, trang trí nội thất | Khả năng tạo hình và hoàn thiện bề mặt xuất sắc; độ bền đủ cho các tấm không chịu lực chính |
| Hàng hải | Phụ kiện cabin, các dải trang trí | Chống ăn mòn khí quyển tốt và dễ gia công |
| Hàng không vũ trụ | Phụ kiện không quan trọng, tấm chắn | Tỉ lệ cường độ trên trọng lượng tốt cho các kết cấu phụ cần tạo hình và chi phí thấp |
| Tiêu dùng/Thiết bị | Ván tủ lạnh, vỏ máy | Chất lượng bề mặt, khả năng sơn và tạo hình tốt |
| Điện tử | Vỏ hộp, khung sườn | Trọng lượng nhẹ với độ dẫn nhiệt đủ cho tản nhiệt thụ động |
3010 thường được chỉ định khi các yêu cầu về độ phức tạp tạo hình, vẻ ngoài bề mặt và khả năng chống ăn mòn tổng thể là ưu tiên thiết kế và khi các hợp kim cường độ cao xử lý nhiệt không cần thiết hoặc sẽ làm phức tạp quá trình tạo hình. Hợp kim này được dùng lặp lại trong các ngành công nghiệp coi trọng tấm giá thành thấp, độ dẻo cao kết hợp với hiệu suất cấu trúc chấp nhận được cho các ứng dụng không quan trọng về mặt chịu lực.
Những Gợi Ý Lựa Chọn
3010 nằm ở vị trí trung gian thực tế dành cho các kỹ sư khi lựa chọn giữa nhôm thương phẩm tinh khiết và các hợp kim có cường độ cao hơn. So với 1100, 3010 đánh đổi một phần khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt nhưng lại cung cấp giới hạn chảy và giới hạn bền kéo cao hơn đáng kể trong khi vẫn giữ được tính dẻo dai tốt và khả năng chống ăn mòn tổng thể tương tự.
So với các hợp kim làm cứng bằng biến dạng phổ biến như 3003 hoặc 5052, 3010 thường cho khả năng tạo hình tương đương và hành vi chống ăn mòn tương tự; việc lựa chọn dựa trên những khác biệt tinh tế về độ bền, khả năng phủ lớp bề mặt và tính sẵn có tại nhà máy. Đối với các hợp kim có thể xử lý nhiệt như 6061 hoặc 6063, 3010 có cường độ tối đa thấp hơn nhưng thường có tính dẻo dai vượt trội và chi phí thấp hơn, làm cho nó phù hợp hơn với các chi tiết gia công thành dạng phức tạp và khi độ bền sau gia công được tạo ra bằng phương pháp làm lạnh thay vì tôi già.
Chọn 3010 khi thiết kế chú trọng vào kéo sâu, hoàn thiện bề mặt và hiệu quả chi phí, và khi không cần độ bền tối đa sau quá trình tôi già; hãy chỉ định các hợp kim khác khi yêu cầu chính là khả năng chống mỏi cao, chịu nhiệt độ nâng cao hoặc độ bền kết cấu tối đa.
Tổng Kết
3010 vẫn là một hợp kim nhôm thực tế và phù hợp cho kỹ thuật hiện đại, nơi yêu cầu sự cân bằng giữa khả năng tạo hình, khả năng chống ăn mòn và độ bền trung bình; thành phần hóa học dựa trên mangan và không thể xử lý nhiệt của nó cho phép quy trình sản xuất dự đoán được, tiết kiệm chi phí cho tấm, bản và các chi tiết kéo thành dạng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.