Nhôm 3310: Thành phần, Tính chất, Hướng dẫn nhiệt luyện & Ứng dụng
Chia sẻ
Table Of Content
Table Of Content
Tổng Quan Toàn Diện
3310 là một thành viên thuộc dòng hợp kim nhôm 3xxx và được phân loại là hợp kim chế tác mang mangan, thiết kế cho các ứng dụng tấm kết cấu và đùn ép. Dòng 3xxx chỉ ra rằng mangan là nguyên tố hợp kim chính, cung cấp khả năng tăng cường vừa phải mà không cần xử lý nhiệt. Cơ chế tăng cường chính của 3310 là dung dịch rắn và làm cứng ứng suất từ quá trình làm nguội bằng cơ học; không phải là hợp kim kết tủa (có thể xử lý nhiệt). Hợp kim này cân bằng giữa độ bền tĩnh vừa phải với tính dễ tạo hình và khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp cho các ứng dụng kết cấu và kiến trúc đòi hỏi tạo hình nhiều.
Nguyên tố hợp kim chính trong 3310 là mangan như nguyên tố vi hợp kim chủ đạo, cùng với mức kiểm soát sắt và các nguyên tố vi lượng như silic, đồng, kẽm, crôm và titan để điều chỉnh quy trình và tính chất cơ học. Đặc điểm nổi bật bao gồm độ bền kéo và giới hạn chảy ở mức trung bình trong các trạng thái làm cứng ứng suất, khả năng chống ăn mòn khí quyển chung xuất sắc, và tính hàn tốt bằng các phương pháp hàn chảy phổ biến và hàn điện trở. Tính dễ tạo hình rất tốt trong các trạng thái ủ mềm và mềm, trong khi cần lưu ý hiện tượng mềm vùng nhiệt ảnh hưởng hàn khi sử dụng trạng thái H cứng hơn. Ngành công nghiệp tiêu biểu bao gồm xây dựng, vận tải chung, tấm kiến trúc, các thành phần HVAC và hàng tiêu dùng.
Kỹ sư lựa chọn 3310 thay cho các mác nhôm khác khi cần sự kết hợp giữa tính tạo hình, độ bền cơ học đủ dùng, khả năng hàn tin cậy và chi phí tương đối thấp. Phạm vi hiệu suất của nó nằm trên các mác nhôm tinh khiết thương mại về độ bền trong khi giữ được khả năng tạo hình và chống ăn mòn tốt hơn các hợp kim có thể xử lý nhiệt cứng hơn trong nhiều ứng dụng chi tiết ghép nối và tạo hình. Hợp kim đặc biệt hữu ích khi hình dạng chi tiết yêu cầu dập hoặc uốn nhiều và khi điều kiện làm việc sau hàn ưu tiên vật liệu không cứng hóa nhờ kết tủa.
Các Biến Thể Temper
| Temper | Cấp Độ Bền | Độ Dãn Dài | Tính Tạo Hình | Khả Năng Hàn | Ghi Chú |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Thấp | Cao | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Trạng thái ủ hoàn toàn cho độ dẻo tối đa |
| H12 | Thấp – Trung bình thấp | Cao | Rất tốt | Tuyệt vời | Gia công nguội nhẹ; phù hợp cho dập sâu |
| H14 | Trung bình | Vừa phải | Tốt | Tốt | Gia công cứng 25%; phổ biến cho các tấm tạo hình |
| H16 | Trung bình – Cao | Vừa phải | Khá | Tốt | Gia công cứng 50%; dùng khi cần độ bền cao hơn |
| H18 | Cao | Thấp hơn | Khá – Kém | Tốt | Gia công cứng hoàn toàn; hạn chế tạo hình, chống dãn cao |
| H112 | Biến thiên | Biến thiên | Tốt | Tốt | Đặc tính kiểm soát theo dạng phôi đùn |
| H321 | Trung bình | Vừa phải | Tốt | Tốt | Ổn định sau gia công giảm ứng suất và lão hóa tự nhiên nhẹ |
Temper ảnh hưởng chủ yếu đến tính chất kéo, độ dãn dài và vùng tạo hình cho chi tiết 3310. Vật liệu ở trạng thái ủ (O) cung cấp khả năng kéo dãn và dập sâu lớn nhất, trong khi các temper H tăng dần độ bền với đánh đổi là giảm độ dãn dài và khả năng uốn.
Lựa chọn temper là sự đánh đổi kỹ thuật giữa yêu cầu tạo hình và độ bền chi tiết cuối cùng; chi tiết cần dập sâu nên được xử lý ở trạng thái O hoặc temper H nhẹ và sau đó lão hóa ổn định nếu cần. Với các cụm hàn mà biến dạng sau hàn là yếu tố quan trọng, temper mềm giúp giảm thiểu khu vực ảnh hưởng nhiệt (HAZ) nhưng có thể yêu cầu bù trừ thiết kế cho giới hạn chảy thấp hơn.
Thành Phần Hóa Học
| Nguyên Tố | Phạm Vi % | Ghi Chú |
|---|---|---|
| Si | 0.10–0.40 | Kiểm soát để giảm thiểu các hợp chất intermetallic giòn và duy trì tính dẻo |
| Fe | 0.30–0.80 | Mức tạp chất điển hình; ảnh hưởng đến độ bền và cấu trúc hạt |
| Mn | 0.8–1.5 | Nguyên tố hợp kim chính gia tăng cường dung dịch rắn |
| Mg | 0.05–0.30 | Giữ thấp để tránh cứng hóa kết tủa vô ý |
| Cu | 0.05–0.25 | Phần thêm nhỏ cải thiện độ bền nhưng giảm khả năng chống ăn mòn |
| Zn | 0.05–0.25 | Giữ thấp để tránh nứt nóng và bảo toàn tính tạo hình |
| Cr | 0.02–0.10 | Vi lượng hỗ trợ kiểm soát cấu trúc hạt và tính chất kết tinh lại |
| Ti | 0.01–0.10 | Vi hợp kim tinh chỉnh cấu trúc hạt trong quá trình đúc và đùn |
| Khác (V, Zr, còn lại) | 0.00–0.15 | Nguyên tố phụ trợ cho kiểm soát quy trình và tùy chỉnh tính chất |
Lượng mangan là đặc trưng thành phần quyết định và phân biệt 3310 với nhôm tinh khiết bằng cách cho phép tăng cường dung dịch rắn mà không cần xử lý nhiệt. Sắt và silic được kiểm soát nhằm hạn chế các hạt intermetallic giòn làm giảm tính dễ tạo hình và độ bền mỏi. Các nguyên tố vi lượng như crôm và titan được bổ sung để cải thiện cấu trúc hạt và ổn định tính chất trong các chu trình nhiệt và gia công.
Kiểm soát thành phần cẩn thận cho phép 3310 đạt được sự kết hợp khả năng cơ học và chống ăn mòn thuận lợi trong khi vẫn giữ tính tạo hình và khả năng hàn cao. Lựa chọn hợp kim thể hiện sự ưu tiên cho khả năng gia công (tạo hình và hàn) hơn là tối đa hóa độ bền cực đại.
Tính Chất Cơ Học
3310 thể hiện hành vi kéo và giới hạn chảy điển hình của các hợp kim nhôm cường độ trung bình không qua xử lý nhiệt. Ở trạng thái ủ, hợp kim có giới hạn chảy khá thấp nhưng độ dãn dài cao, cung cấp khả năng kéo dãn và dập sâu xuất sắc. Khi gia công làm cứng dần qua các temper H, độ bền kéo và giới hạn chảy tăng đáng kể trong khi độ dãn dài và khả năng uốn giảm đi. Độ cứng tương quan với temper và mức làm việc nguội, tăng từ giá trị Brinell thấp ở trạng thái O đến giá trị vừa phải ở trạng thái H18/các điều kiện kéo căng cao.
Hành vi mỏi của 3310 phụ thuộc vào điều kiện bề mặt, ứng suất dư do tạo hình và hàm lượng tạp chất; các yếu tố tập trung ứng suất và bề mặt thô làm giảm tuổi thọ mỏi. Độ dày ảnh hưởng tới cả độ bền và tạo hình; các loại mỏng hơn cho phép uốn cong nhỏ hơn và tăng khả năng tạo hình, trong khi các tiết diện dày giữ được độ cứng kết cấu nhiều hơn nhưng yêu cầu lực tạo hình lớn hơn và có thể giữ các tạp chất từ quá trình đúc. Vùng ảnh hưởng nhiệt hàn sẽ xuất hiện sự mềm cục bộ tỷ lệ thuận với temper ban đầu và nhiệt lượng hàn, điều này cần được tính đến trong thiết kế mối nối.
Nhà thiết kế thường sử dụng các giới hạn ứng suất an toàn dựa trên trạng thái temper và xem xét các hệ số mỏi cho các mép dập và điểm kết thúc đường hàn. Khi sử dụng 3310 cho các chi tiết chịu chu kỳ hay ứng suất cao, kiểm soát bề mặt, quá trình giảm ứng suất và tránh góc cong nhọn rất quan trọng để duy trì tuổi thọ mỏi chấp nhận được.
| Tính Chất | O/Ủ | Temper Chủ Đạo (ví dụ H14) | Ghi Chú |
|---|---|---|---|
| Độ Bền Kéo | 95–140 MPa | 180–240 MPa | Độ bền tăng theo làm nguội bằng cơ; phạm vi phụ thuộc độ dày và quy trình |
| Giới Hạn Chảy | 35–70 MPa | 120–180 MPa | Giới hạn chảy tương quan mạnh với temper; temper H được ưu tiên cho kết cấu |
| Độ Dãn Dài | 30–40% | 6–18% | Độ dãn dài giảm đáng kể khi temper tăng |
| Độ Cứng | 25–45 HB | 55–85 HB | Độ cứng Brinell tăng với làm cứng nguội; giá trị biến thiên theo cấu trúc vi mô |
Tính Chất Vật Lý
| Tính Chất | Giá Trị | Ghi Chú |
|---|---|---|
| Mật Độ | 2.70 g/cm³ | Điển hình cho hợp kim nhôm chế tác; hữu dụng cho thiết kế nhẹ |
| Phạm Vi Nhiệt Độ Nóng Chảy | ~555–650 °C | Khoảng nhiệt độ rắn – lỏng phụ thuộc nguyên tố hợp kim và tạp chất |
| Độ Dẫn Nhiệt | ~140 W/m·K | Độ dẫn nhiệt cao so với thép; biến đổi theo hợp kim và temper |
| Độ Dẫn Điện | ~35–45 % IACS | Thấp hơn nhôm tinh khiết; mangan làm giảm độ dẫn so với dòng 1100 |
| Nhiệt Dung Riêng | ~900 J/kg·K | Gần như nhôm tinh khiết; hữu ích cho các tính toán quản lý nhiệt |
| Hệ Số Nở Nhiệt | ~23–24 µm/m·K | Hệ số điển hình cho hợp kim nhôm; quan trọng cho thiết kế chịu nhiệt độ thay đổi |
3310 duy trì các đặc tính vật lý hấp dẫn của nhôm: mật độ thấp, độ dẫn nhiệt cao, và nhiệt dung riêng thuận lợi, cho phép ứng dụng quản lý nhiệt nhẹ. Sự tồn tại của mangan và các nguyên tố hoà tan khác làm giảm độ dẫn điện so với các mác nhôm tinh khiết thương mại, điều này cần được xem xét trong ứng dụng dẫn điện.
Hệ số nở nhiệt và độ dẫn nhiệt là các yếu tố quan trọng khi thiết kế ghép nối vật liệu khác loại hoặc khi chi tiết trải qua dao động nhiệt độ; sai khác nở nhiệt giữa thép hoặc composite có thể ảnh hưởng đến thiết kế mối nối và phương pháp cố định. Phạm vi nhiệt độ nóng chảy phản ánh sự mở rộng sơ đồ pha do hợp kim hóa và có ảnh hưởng đến vùng làm việc của quy trình hàn và hàn nối.
Dạng Sản Phẩm
| Dạng | Độ Dày/Kích Thước Tiêu Biểu | Hành Vi Cơ Trúc | Độ Cứng Thường Dùng | Ghi Chú |
|---|---|---|---|---|
| Tấm | 0.3–6.0 mm | Phụ thuộc độ dày; dễ tạo hình hơn ở độ dày mỏng | O, H12, H14, H16 | Được sử dụng rộng rãi cho các tấm vỏ, hộp kín và ống dẫn |
| Thép tấm dày (Plate) | 6–25 mm | Độ cứng cao hơn; khả năng tạo hình thấp hơn | O (hạn chế), H18 | Thường dùng cho các chi tiết kết cấu yêu cầu độ dày lớn |
| Thanh đùn (Extrusion) | Độ dày thành ống 1–20 mm; mặt cắt đa dạng | Độ bền kiểm soát bởi độ cứng và kích thước mặt cắt | H112, H321 | Hình dạng phức tạp cho khung và chi tiết kết cấu |
| Ống | Đường kính 6–200 mm | Độ bền bị ảnh hưởng bởi độ dày thành ống và gia công nguội | H14, H16 | Phổ biến cho hệ thống HVAC, dẫn chất lỏng và ống kết cấu |
| Thanh tròn/Thanh đặc | Đường kính 6–50 mm | Hành vi chịu nén và uốn tốt | H14, H16 | Dùng nơi cần tiết diện đặc để gia công tiện và rèn |
Tấm và các bản mỏng có khả năng tạo hình tốt nhất cho các quy trình dập sâu và kéo căng, thường được sản xuất trên dây chuyền đúc liên tục và cán. Thép tấm dày và thanh đùn dày yêu cầu các quy trình đồng nhất hóa và cán/đùn khác nhau, sẽ có cấu trúc vi mô thô hơn ảnh hưởng đến độ dai va đập và độ bền mỏi.
Sự khác biệt trong quy trình chế tạo ảnh hưởng đến ứng dụng: thanh đùn cho phép tạo hình mặt cắt phức tạp và tăng cứng tích hợp, trong khi tấm là lựa chọn kinh tế cho các bảng mặt rộng. Nên lựa chọn dạng sản phẩm phù hợp với kỹ thuật tạo hình, hình dạng sản phẩm hoàn thiện và yêu cầu cơ tính.
Các Mác Tương Đương
| Tiêu Chuẩn | Mác | Vùng | Ghi Chú |
|---|---|---|---|
| AA | 3310 | USA | Chỉ định hợp kim chính trong tiêu chuẩn Mỹ; mác tồn kho phổ biến |
| EN AW | 3310 | Châu Âu | Châu Âu thường dùng ký hiệu EN AW ××××; dung sai hóa học và độ cứng có thể khác |
| JIS | A3310 | Nhật Bản | Tiêu chuẩn Nhật có thể có giới hạn tạp chất và mã độ cứng hơi khác |
| GB/T | 3310 | Trung Quốc | Mác Trung Quốc thường tương đương thành phần AA nhưng dung sai sản xuất địa phương |
Không có duy nhất một mác tương đương toàn cầu hoàn toàn tương thích về thành phần, mã độ cứng và lịch sử chế tạo giữa các tiêu chuẩn. Sự khác biệt thường nằm ở giới hạn tạp chất tối đa (đặc biệt Fe và Si) và quy ước ký hiệu độ cứng. Khi thay thế giữa các vùng, kỹ sư phải so sánh cả tính chất cơ học bảo đảm và dung sai thành phần hóa học, đồng thời kiểm tra khả năng tạo hình/hàn cho quy trình áp dụng.
Trong mua hàng và chỉ định sản phẩm, cần yêu cầu giấy chứng nhận hóa học và báo cáo kiểm tra nhà máy thể hiện chính xác thành phần, cơ tính theo độ cứng quy định, và lịch sử chế tạo (ủ, gia công nguội, đùn hay cán) để đảm bảo tương đương chức năng. Nếu tiêu chuẩn khác biệt về mã độ cứng, nên chỉ định yêu cầu cơ tính thay vì chỉ dựa vào tên độ cứng.
Khả Năng Chống Ăn Mòn
3310 có khả năng chống ăn mòn khí quyển tổng quát tốt và thường hoạt động hiệu quả trong môi trường đô thị và công nghiệp nhờ tạo thành lớp oxit nhôm ổn định. Trong môi trường biển, 3310 chống ăn mòn đồng đều tốt nhưng cần thiết kế bảo vệ và phủ bề mặt khi tiếp xúc với bắn nước hoặc nước biển đọng; thiết kế vít và lắp ráp phải hạn chế ăn mòn khe hở. Hợp kim có khả năng chịu ăn mòn cục bộ (pitting) ở môi trường nhiều chloride ở mức trung bình so với các hợp kim nhôm hàng hải nhiều hợp kim cao, nên thường áp dụng phủ bảo vệ hoặc mạ anot.
Nguy cơ nứt ăn mòn gây ứng suất (SCC) của 3310 thấp hơn các hợp kim cường độ cao xử lý nhiệt; SCC ít lo ngại trong điều kiện sử dụng bình thường do hợp kim không đạt giới hạn chảy cao như hợp kim Al-Zn-Mg. Phải lưu ý tương tác điện hóa khi ghép nối 3310 với kim loại quý như thép không gỉ hoặc đồng; bảo vệ anot và lớp cách điện giúp ngăn ăn mòn tăng tốc của nhôm. So với dãy 2xxx và 7xxx, 3310 có độ chống ăn mòn tốt hơn nhưng cường độ tối đa thấp hơn; so với 1xxx và 5xxx, hợp kim có độ bền cơ bản cao hơn đổi lấy một phần khả năng dẫn điện và tạo hình.
Đặc Tính Gia Công
Khả năng hàn
3310 dễ dàng hàn bằng phương pháp TIG, MIG (GMAW), và hàn kháng trở với tỷ lệ nứt nóng thấp nếu áp dụng kỹ thuật đúng. Các loại que hàn đề xuất thường là ER4043 (Al-Si) hoặc ER5356 (Al-Mg) tùy vào sử dụng và yêu cầu cơ tính sau hàn; ER4043 có dòng chảy tốt hơn và giảm nguy cơ nứt kết tinh. Hiện tượng làm mềm vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) khi hàn cho các độ cứng H là yếu tố thiết kế cân nhắc, cần có xử lý giảm ứng suất trước và sau hàn hoặc điều chỉnh thiết kế chi tiết kết cấu. Tham số hàn nên hạn chế lượng nhiệt đưa vào và nhiệt độ giữa các lớp hàn để giảm hiện tượng tăng kích thước hạt và mất cơ tính.
Khả năng gia công cơ khí
3310 có đặc tính gia công tương tự các hợp kim nhôm không xử lý nhiệt: khả năng gia công tốt ở tốc độ cắt cao và mài mòn dụng cụ ở mức trung bình khi dùng dụng cụ carbide. Chỉ số gia công thấp hơn hợp kim cắt gọt dễ nhưng tốt hơn thép hợp kim mangan cao; dạng dụng cụ khuyến nghị là có góc cắt dương và khả năng thoát phoi hiệu quả để tránh lưỡi sinh sừng. Việc sử dụng dung dịch làm mát và thiết bị phá phoi giúp cải thiện bề mặt và kiểm soát kích thước cho các chi tiết phức tạp. Với các chi tiết yêu cầu dung sai chặt, dạng ủ (O) hoặc độ cứng H nhẹ giúp bề mặt ổn định hơn và lực cắt giảm.
Khả năng tạo hình
Khả năng tạo hình của 3310 rất tốt khi ở độ cứng O và H nhẹ, cho phép dập sâu, kéo căng, và dập phôi phức tạp với bán kính uốn nhỏ. Bán kính uốn trong tối thiểu thường phụ thuộc vào độ dày và độ cứng; với tấm ở trạng thái O, bán kính uốn 0.5–1.0× độ dày thường đạt được mà không bị nứt. Gia công nguội tăng cường độ bền nhưng làm giảm độ dãn dài và tăng hiện tượng đàn hồi hồi phục (springback), cần được bù trừ trong thiết kế công cụ và kiểm soát quy trình. Nếu yêu cầu tạo hình nghiêm ngặt sau khi hàn hoặc chịu nhiệt, nên chọn độ cứng mềm hơn và xem xét ủ giảm ứng suất trung gian.
Hành Vi Xử Lý Nhiệt
3310 là hợp kim không được xử lý nhiệt để nâng cao cơ tính mà chủ yếu tăng cường cơ học bằng gia công nguội và thêm vi hợp kim thay vì giải nhiệt và lão hóa kết tủa. Không có chu trình lão hóa kết tủa T-type hiệu quả tương tự các hợp kim 6xxx hoặc 7xxx; các thử nghiệm giải nhiệt và lão hóa nhân tạo cho cải thiện hạn chế. Ủ (trạng thái O) được sử dụng để kết tinh lại toàn bộ cấu trúc vi mô và khôi phục độ dẻo sau tạo hình và gia công nguội. Các liệu trình ủ bán phần và ổn định hóa (ví dụ H321) giúp kiểm soát sự thay đổi độ cứng và cải thiện độ ổn định kích thước cho chi tiết đã gia công.
Gia cường bằng gia công nguội là con đường chủ yếu để tăng cơ tính: giới hạn chảy và độ bền kéo tăng theo biến dạng dẻo, và hệ số gia cường biến dạng ở mức vừa phải, cho phép dự đoán chính xác hiện tượng đàn hồi hồi phục trong mô phỏng tạo hình. Chu trình ủ tiêu chuẩn của 3310 thường dùng nhiệt độ 300–380 °C trong thời gian ngắn, sau đó làm mát có kiểm soát nhằm tránh làm thô hạt, tùy dạng sản phẩm và độ dày. Khi cần cơ tính cao hơn mà không giảm khả năng tạo hình, thiết kế thường tích hợp gia công nguội cục bộ hoặc bổ sung gia cường cấu trúc thay vì dựa vào xử lý nhiệt.
Hiệu Suất Nhiệt Độ Cao
Độ bền cơ học của 3310 giảm dần khi tăng nhiệt độ và không khuyến cáo sử dụng liên tục ở trên khoảng 150–175 °C. Ở nhiệt độ cao, hợp kim trải qua quá trình phục hồi cấu trúc vi mô và giảm mật độ khuyết tật trượt, biểu hiện dưới dạng mất đáng kể giới hạn chảy và độ bền kéo. Quá trình oxy hóa nhôm được lớp oxit bảo vệ hạn chế, nhưng có thể xảy ra bong tróc lớp oxit và creep gia tốc ở nhiệt độ cao, đặc biệt khi tải nhiệt lặp đi lặp lại.
Vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn đặc biệt nhạy cảm với giảm cơ tính khi tiếp xúc với nhiệt độ cao do hiện tượng thô hạt tái kết tinh và khả năng khuếch tán của các nguyên tố hòa tan. Với thao tác nhiệt độ cao gián đoạn, nên tăng biên độ thiết kế và xem xét các kỹ thuật ổn định nhiệt. Đối với dịch vụ thực sự ở nhiệt độ cao, các hợp kim nhôm được thiết kế đặc biệt cho cường độ chịu nhiệt (ví dụ hợp kim piston Al-Si hoặc hợp kim đúc nhiều Si) ưu tiên hơn so với 3310.
Ứng dụng
| Ngành công nghiệp | Ví dụ thành phần | Lý do sử dụng 3310 |
|---|---|---|
| Ô tô | Tấm thân xe bên trong và bên ngoài | Khả năng tạo hình tốt với cường độ trung bình giúp chống trầy xước |
| Hàng hải | Ống dẫn HVAC và kết cấu phụ trợ | Kháng ăn mòn tốt và ít nhạy cảm với hiện tượng ăn mòn ứng suất (SCC) |
| Hàng không vũ trụ | Phụ kiện không chính và tấm che phủ | Trọng lượng nhẹ và khả năng gia công tốt cho các chi tiết không quan trọng |
| Điện tử | Khung và bộ tản nhiệt | Độ dẫn nhiệt cao và dễ dàng tạo hình |
| Xây dựng | Lớp phủ mặt ngoài, máng xối và tấm chắn nước | Hoàn thiện bề mặt bền và khả năng chống ăn mòn |
3310 thường được sử dụng cho các chi tiết đòi hỏi sự cân bằng giữa khả năng tạo hình, kháng ăn mòn và khả năng chịu lực kết cấu vừa phải thay vì sức bền tối đa. Hợp kim này được ưu tiên sử dụng trong các trường hợp cần quy trình sản xuất kinh tế, hàn nối và hoàn thiện (anode hóa hoặc sơn) là những yếu tố chính, đồng thời khả năng gia công của hợp kim giúp giảm chi phí tổng thể cho chi tiết.
Định hướng lựa chọn
Lựa chọn 3310 khi thiết kế yêu cầu hợp kim có cường độ trung bình với khả năng tạo hình xuất sắc và hàn đáng tin cậy, đặc biệt cho các chi tiết kết cấu được dập, kéo hoặc ép đùn. Đây là lựa chọn thực tiễn khi cần khả năng chống ăn mòn và hiệu suất nhiệt tốt mà không muốn phức tạp hóa quy trình xử lý nhiệt và giảm nguy cơ ăn mòn ứng suất (SCC) như các hợp kim nhiệt luyện có cường độ cao.
So với nhôm tinh khiết thương mại (ví dụ như 1100), 3310 đánh đổi một phần khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt để đổi lấy cường độ cao hơn đáng kể và khả năng chống trầy xước tốt hơn, đồng thời giữ được phần lớn khả năng tạo hình cần thiết cho các hình dạng phức tạp. So với các hợp kim làm cứng cơ học phổ biến như 3003 hay 5052, 3310 thường cung cấp cường độ cơ bản cao hơn với khả năng chống ăn mòn tương đương, làm cho nó trở nên ưu việt khi cần tăng cường độ mà không muốn chuyển sang các loại hợp kim có thể tăng cường độ nhờ kết tủa.
So với các hợp kim nhiệt luyện như 6061 hoặc 6063, 3310 không đạt được cường độ tối đa tương đương nhưng có thể được ưu tiên khi yêu cầu khả năng tạo hình tốt hơn, quy trình gia công đơn giản hơn (không cần xử lý dung dịch/ướp tuổi), và giảm nguy cơ giòn vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) hoặc ăn mòn ứng suất SCC. Sử dụng 3310 khi khả năng gia công, chi phí và hiệu suất chống ăn mòn quan trọng hơn nhu cầu đạt được giới hạn chảy cao nhất có thể.
Tóm tắt cuối cùng
3310 vẫn là một hợp kim kỹ thuật phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự kết hợp đa năng giữa khả năng tạo hình, chống ăn mòn, tính hàn và cường độ vừa phải. Triết lý gia tăng cứng vật lý không cần xử lý nhiệt, hành vi gia công dự đoán được và tính chất vật lý thuận lợi của nó hỗ trợ sử dụng rộng rãi trong các ngành giao thông vận tải, xây dựng và tiêu dùng, nơi cần các chi tiết nhẹ và dễ gia công.