Nhôm 4047: Thành phần, Tính chất, Hướng dẫn nhiệt độ và Ứng dụng

Tổng quan toàn diện

Hợp kim 4047 thuộc series 4xxx của hợp kim nhôm, một dòng hợp kim đặc trưng bởi silic là nguyên tố hợp kim chính. Series 4xxx thường được sử dụng cho vật liệu hàn, hàn thiếc và các ứng dụng mà silic giúp cải thiện tính lưu động và giảm dải nhiệt nóng chảy. 4047 chứa hàm lượng silic khá cao (thường ở mức hai chữ số phần trăm), với một số lượng nhỏ hoặc tạp chất sắt, đồng, mangan, titan và các nguyên tố vi lượng khác. Thành phần này đặt 4047 vào nhóm các hợp kim Al-Si không được làm cứng bằng phương pháp xử lý nhiệt kết tủa truyền thống.

Cơ chế làm cứng chính của 4047 không phải là làm già (age hardening); thay vào đó, các tính chất được kiểm soát bởi cấu trúc vi mô (phân bố các hạt Si), cấu trúc đúc/đùn và quá trình làm nguội lạnh khi có thể. Ở trạng thái ủ, hợp kim tương đối mềm và rất dễ tạo hình; làm lạnh (các trạng thái H) làm tăng độ bền nhưng giảm độ dẻo. Các đặc tính chính là tính lưu động xuất sắc và giảm nguy cơ nứt nóng khi hàn hoặc hàn thiếc, khả năng chống ăn mòn tốt đặc trưng của hợp kim Al-Si, và khả năng gia công hợp lý so với các hợp kim nhôm cường độ cao hơn.

Các ngành công nghiệp tiêu biểu sử dụng 4047 bao gồm ô tô (như vật liệu hàn điền đầy trong các liên kết và các chi tiết đúc), HVAC và làm lạnh (bộ trao đổi nhiệt và hàn thiếc), xây dựng và cửa sổ (khung hàn hoặc hàn thiếc), và điện tử (kết nối có thể hàn thiếc và một số bao bì). Hợp kim này thường được chọn thay vì các hợp kim nhôm khác khi cần dải nhiệt nóng chảy thấp, vật liệu hàn có tính lưu động cao hoặc ma trận giàu silic để tránh nứt nóng khi hàn hoặc cải thiện dòng chảy vật liệu điền đầy trong quá trình hàn thiếc. Các nhà thiết kế chọn 4047 khi ưu tiên khả năng tương thích hàn, hiệu suất hàn thiếc hoặc các đặc tính riêng của vật liệu điền đầy hơn là cường độ kết cấu tối đa.

Các trạng thái tôi luyện

Trạng thái	Cấp độ bền	Độ giãn dài	Khả năng tạo hình	Khả năng hàn	Ghi chú
O	Thấp	Cao	Xuất sắc	Xuất sắc	Trạng thái ủ hoàn toàn; tốt nhất cho tạo hình và vật liệu điền đầy hàn thiếc
H14	Trung bình	Thấp – Trung bình	Khá	Xuất sắc	Làm cứng biến dạng đến trạng thái nửa cứng để tăng độ cứng
H18	Trung bình – Cao	Thấp	Giới hạn	Rất tốt	Làm cứng biến dạng đến trạng thái cứng hoàn toàn để đạt độ bền cao nhất khi làm nguội lạnh
H32	Trung bình	Trung bình	Khá	Xuất sắc	Làm cứng biến dạng và ổn định; cân bằng giữa độ bền và độ dẻo
F	Biến thiên	Biến thiên	Biến thiên	Xuất sắc	Dạng chế tạo hoặc đúc; tính chất phụ thuộc vào quy trình
ER4047 (vật liệu điền đầy)	Thiết kế cho tính lưu động, không phải cường độ cao	Không áp dụng	Không áp dụng	Xuất sắc	Bán dưới dạng dây que hàn/que hàn điền đầy cho các ứng dụng hàn và hàn thiếc

Trạng thái tôi luyện ảnh hưởng mạnh đến tính cơ học của 4047 vì hợp kim này không làm cứng do kết tủa; làm cứng do biến dạng và kiểm soát cấu trúc vi mô là các yếu tố chính. Vật liệu ủ (O) cho độ dẻo và khả năng tạo hình cao nhất và được ưu tiên cho các thao tác tạo hình cũng như làm vật liệu điền đầy hàn thiếc; các trạng thái H làm tăng giới hạn chảy và độ bền kéo thông qua làm nguội lạnh nhưng giảm độ giãn dài.

Trên thực tế, việc lựa chọn trạng thái là sự đánh đổi giữa khả năng tạo hình và độ bền ở mỗi công đoạn chế tạo. Đối với các kết cấu hàn yêu cầu tạo hình sau khi hàn, trạng thái O thường được ưu tiên, trong khi các chi tiết kết cấu không xử lý nhiệt cần độ cứng cao hơn có thể được lựa chọn ở trạng thái H14 hoặc H18.

Thành phần hóa học

Nguyên tố	Phạm vi %	Ghi chú
Si	11,0 – 13,5	Nguyên tố hợp kim chính; làm giảm dải nhiệt nóng chảy và cải thiện tính lưu động
Fe	≤ 0,95	Tạp chất phổ biến; tạo các hợp chất kim loại tác động đến độ dai va đập
Mn	≤ 0,20	Phụ gia nhỏ; giúp mịn hạt và ổn định cấu trúc vi mô
Mg	≤ 0,05	Gần như không có; ít đóng góp vào độ bền qua kết tủa
Cu	≤ 0,30	Lượng nhỏ có thể tăng cường độ bền nhẹ nhưng giảm khả năng chống ăn mòn
Zn	≤ 0,10	Tạp chất nhỏ; không phải là nguyên tố làm cứng có chủ đích
Cr	≤ 0,05	Nguyên tố vi lượng; có thể ức chế sự phát triển hạt trong cấu trúc đúc
Ti	≤ 0,10	Chất mịn hạt trong vật liệu đúc/đùn
Khác (mỗi nguyên tố)	≤ 0,05	Các nguyên tố dư lượng; tổng các nguyên tố khác ≤ 0,15

Hàm lượng silic cao định nghĩa phạm vi hiệu năng của hợp kim: silic tạo pha thứ hai phân tán (eutectic và silic nguyên phát) kiểm soát cấu trúc vi mô đúc, tính lưu động và đặc tính đông đặc. Sắt và các tạp chất khác tạo các hạt hợp kim kim loại có thể là điểm phát sinh vết nứt dưới tải chu kỳ hoặc gia công nếu không được kiểm soát tốt. Do hàm lượng magiê và đồng thấp, 4047 ít hưởng lợi từ làm cứng kết tủa, nên các nhà thiết kế phải dựa vào làm cứng biến dạng và kiểm soát cấu trúc vi mô để điều chỉnh tính chất cơ học.

Tính chất cơ học

Đặc tính kéo của 4047 phụ thuộc vào hình thái silic và mức độ làm nguội lạnh hơn là làm cứng kết tủa truyền thống. Ở trạng thái ủ, hợp kim có giới hạn bền kéo vừa phải và độ giãn dài khá cao, giúp dễ dàng trong các thao tác tạo hình và sử dụng làm vật liệu điền đầy trong mối hàn. Làm nguội lạnh làm tăng đáng kể giới hạn chảy và độ bền kéo nhưng giảm độ dẻo; giá trị bền cao nhất đạt được ở các trạng thái làm nguội lạnh hoàn toàn, khi tương tác giữa các hạt Si và làm cứng biến dạng chiếm ưu thế.

Giới hạn chảy ở trạng thái ủ của 4047 thấp so với các hợp kim có thể xử lý nhiệt; tuy nhiên, độ dai va đập trong điều kiện dẻo vẫn đủ cho nhiều ứng dụng liên kết và không kết cấu. Độ cứng tương quan chặt với trạng thái vật liệu: vật liệu ủ sẽ mềm (độ cứng Brinell/HV thấp), trong khi các trạng thái làm nguội lạnh có thể tăng độ cứng đáng kể tùy mức độ biến dạng. Hiệu suất chịu mỏi ở mức trung bình; tuổi thọ chịu mỏi phụ thuộc vào điều kiện bề mặt, phân bố hạt Si và các khuyết tật đúc hoặc cụm hợp kim kim loại.

Độ dày và hình dạng tiết diện ảnh hưởng đến giá trị bền đo được: tấm mỏng ở trạng thái O sẽ cho độ dẻo biểu kiến cao hơn và độ bền tuyệt đối thấp hơn, trong khi các tiết diện đúc hoặc đùn dày có thể chứa các hạt silic nguyên phát và rỗ khí làm giảm độ dẻo và tuổi thọ mỏi. Quy trình hàn và hàn thiếc thường sử dụng vật liệu điền đầy ER4047 để tạo mối hàn có độ dai tốt và giảm thiểu nứt nóng, mặc dù cần xem xét cấu trúc vi mô vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ) trong các ứng dụng chịu tải chu kỳ hoặc tải cao.

Tính chất	O/Ủ	Trạng thái chính (ví dụ H14/H18)	Ghi chú
Độ bền kéo	~60–110 MPa	~120–170 MPa	Giá trị phụ thuộc biến dạng lạnh và tiết diện; các phạm vi kỹ thuật rộng
Giới hạn chảy	~25–50 MPa	~90–140 MPa	Giới hạn chảy tăng rõ rệt với các trạng thái làm cứng biến dạng
Độ giãn dài	~10–25%	~2–8%	Độ dẻo giảm khi trạng thái tôi luyện tăng; trạng thái O tốt nhất cho tạo hình
Độ cứng	~20–35 HB	~35–70 HB	Độ cứng tăng theo cấp độ biến dạng và phân bố silic

Tính chất vật lý

Tính chất	Giá trị	Ghi chú
Mật độ	2,67 g/cm³	Tiêu chuẩn cho các hợp kim Al-Si; thấp hơn một chút so với nhiều vật liệu sắt từ
Dải nhiệt nóng chảy	Điểm nóng chảy đặc ~555–565 °C; điểm nóng chảy lỏng ~615–625 °C	Silic làm dải nhiệt đông đặc rộng hơn so với nhôm tinh khiết
Độ dẫn nhiệt	~120–160 W/m·K	Giảm so với nhôm tinh khiết do silic và hợp kim kim loại; phụ thuộc trạng thái tôi luyện
Độ dẫn điện	~30% IACS (≈17–18 MS/m)	Hợp kim giảm độ dẫn so với nhôm tinh khiết
Nhiệt dung riêng	~900 J/kg·K	Tiêu chuẩn cho hợp kim nhôm ở nhiệt độ môi trường
Hệ số giãn nở nhiệt	~21–24 µm/m·K	Hệ số tương tự các hợp kim nhôm khác; thay đổi hơi theo hàm lượng silic

Mật độ và nhiệt dung riêng của 4047 gần với các hợp kim nhôm khác, làm cho nó hấp dẫn trong các thiết kế cần tối ưu trọng lượng và khả năng hấp thụ nhiệt. Độ dẫn nhiệt giảm so với nhôm tinh khiết nhưng vẫn cao so với hầu hết kim loại kết cấu, làm cho 4047 hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu truyền nhiệt kết hợp với vật liệu điền đầy có dải nhiệt nóng chảy thấp.

Đặc tính nóng chảy/đông đặc là đặc trưng định hướng quan trọng: dải nhiệt nóng chảy giảm và tính lưu động cải thiện nhờ hàm lượng silic cao được tận dụng trong các quá trình hàn thiếc và sửa chữa. Độ dẫn điện thấp hơn nhôm tinh khiết thương mại nhưng vẫn chấp nhận được khi cần độ dẫn điện vừa phải cùng với hiệu suất liên kết tốt.

Dạng Sản Phẩm

Dạng	Độ Dày/Kích Thước Tiêu Chuẩn	Đặc Tính Cơ Lực	Độ Mềm Thông Thường	Ghi Chú
Tấm	0.3–6.0 mm	Độ bền thấp hơn ở trạng thái O; có sẵn các độ mềm H	O, H14, H32	Phổ biến dùng làm vật liệu hàn nhôm và chế tạo nhẹ
Thép Tấm Dày (Plate)	>6 mm	Độ bền phụ thuộc vào quá trình gia công và kích thước tiết diện	O, F	Các tiết diện dày có thể phát triển silic nguyên sinh và lỗ rỗng trong đúc
Đùn (Extrusion)	Hình biên dạng dài đến vài mét	Độ bền chịu ảnh hưởng bởi lịch sử đùn và lão hóa	O, H32, H14	Dùng khi cần các biên dạng phức tạp và tương thích với vật liệu hàn
Ống	Đường kính ngoài 6 mm–200 mm	Giống tấm; độ dày thành ống ảnh hưởng đến tính chất	O, H18	Ống thường được cung cấp ở trạng thái ủ để dễ tạo hình và uốn
Thanh Tròn/Thanh Thẳng	Đường kính 1–25 mm	Thường bán dưới dạng dây hàn hoặc thanh hàn	F, O, ER4047	Phổ biến làm dây hàn/hàn mềm (ER4047) với hàm lượng Si kiểm soát để tăng khả năng chảy

Dạng sản phẩm ảnh hưởng đến vi cấu trúc và từ đó phản ứng cơ học: các chi tiết đúc có thể chứa pha silic nguyên sinh và các hợp chất kim loại không có trong tấm hoặc thanh đùn. Dạng tấm và đùn có cấu trúc đồng nhất hơn và có thể được làm cứng biến dạng sang trạng thái H để tăng cường độ. Dây/thanh hàn (ER4047) được xử lý đặc biệt nhằm đảm bảo thành phần hóa học đồng nhất và hành vi nóng chảy phù hợp cho các quy trình kết nối.

Việc lựa chọn dạng sản phẩm phụ thuộc vào yêu cầu về khả năng tạo hình, độ dày tiết diện (ảnh hưởng đến làm mát và hiện tượng phân tách silic), cũng như mục đích sử dụng chính là kết cấu hay làm vật liệu phụ cho hàn. Các công đoạn chế tạo như uốn, dập và hàn đều có các trạng thái độ mềm và độ dày khởi đầu ưu tiên nhằm giảm thiểu khuyết tật.

Các Mác Tương Đương

Tiêu Chuẩn	Mác	Khu Vực	Ghi Chú
AA	4047	Hoa Kỳ	Được Hiệp hội Nhôm Mỹ chỉ định, phổ biến dùng cho vật liệu phụ và vật liệu gia công
EN AW	4047	Châu Âu	Thường gọi là EN AW-4047 cho các đồng phẩm đúc hoặc vật liệu phụ
JIS	A4047 / A4047S	Nhật Bản	Có ký hiệu dây/phụ kiện dành cho hàn và hàn mềm theo tiêu chuẩn JIS
GB/T	4047	Trung Quốc	Tiêu chuẩn Trung Quốc với phân loại hợp kim và thành phần hóa học tương tự

Sự khác biệt giữa các tiêu chuẩn thường rất nhỏ, liên quan tới giới hạn tạp chất, biến động cho phép giữa các lô và yêu cầu xử lý riêng theo dạng sản phẩm. Với vật liệu hàn và hàn mềm, tiêu chuẩn vùng có thể qui định dải hàm lượng Si hoặc kiểm soát thành phần dư khác nhau để tối ưu hóa dòng chảy và giảm lỗ rỗng. Luôn kiểm tra kỹ tờ thông số kỹ thuật (giới hạn hóa học, yêu cầu cơ học và chứng nhận) khi thay thế giữa các mác khu vực khác nhau.

Khả Năng Chống Ăn Mòn

Trong môi trường khí quyển, hợp kim 4047 thể hiện khả năng chống ăn mòn tốt nhờ lớp oxit nhôm bảo vệ và sự có mặt của silic không làm tăng đáng kể khả năng ăn mòn điểm. Hợp kim hoạt động tốt trong môi trường ngoài trời vừa phải, hành vi anot tương tự nhiều hợp kim nhôm không hợp kim nhiều Mg hay Cu. Ăn mòn cục bộ có thể xảy ra tại các vùng chứa cụm hợp chất kim loại hoặc lỗ rỗng trong đúc nhưng ít nghiêm trọng hơn so với một số hợp kim nhôm chứa đồng cao.

Đối với môi trường biển, hợp kim đáp ứng đủ cho nhiều ứng dụng nhưng không bền bằng các hợp kim 5xxx chuyên dụng (chứa magiê), vốn được tối ưu cho môi trường nước biển. Với ứng dụng ngập nước hoặc vùng bắn nước, các kỹ sư nên xem xét bảo vệ hy sinh, phủ lớp bảo vệ hoặc chọn hợp kim khác nếu dự kiến tiếp xúc lâu dài với nước biển. Tương tác điện hóa thường tuân theo quy tắc của nhôm: khi ghép với kim loại quý hơn (thép không gỉ, đồng), nhôm sẽ ăn mòn trước trừ khi được cách điện hay bảo vệ.

Độ nhạy ăn mòn ứng suất (SCC) thấp ở hợp kim giàu silic không thể xử lý nhiệt như 4047 so với các hợp kim Al-Zn-Mg cường độ cao. Tuy nhiên, ứng suất còn lại do hàn, biến dạng nguội và khuyết tật bề mặt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất lâu dài khi chịu kéo và môi trường ăn mòn. So với các họ hợp kim phổ biến, 4047 có khả năng hàn và hàn mềm tốt hơn nhưng khả năng chống ăn mòn điểm trong môi trường chloride hơi thấp hơn các hợp kim biển chuyên biệt.

Tính Chế Tạo

Khả năng hàn

4047 được sử dụng rộng rãi làm vật liệu hàn phụ (ER4047) vì hàm lượng silic cao giúp giảm nhiệt độ nóng chảy và tăng độ lỏng, từ đó giảm nguy cơ nứt nóng khi hàn cho nhiều kim loại nhôm cơ bản. Vật liệu này đặc biệt thích hợp làm vật liệu phụ cho các kim loại nhôm dòng 6xxx vì silic dồi dào giảm nguy cơ nứt kết tinh khi đông đặc. Các phương pháp hàn phổ biến gồm TIG và MIG/GMAW sử dụng dây ER4047, cũng như các ứng dụng hàn mềm và hàn thiếc cần dải nhiệt nóng chảy kiểm soát. Nguy cơ nứt nóng thấp hơn nhiều vật liệu phụ khác nhưng hiện tượng phân tách silic quá mức hoặc khe hở mối hàn không chính xác vẫn có thể tạo pha giòn hoặc lỗ rỗng; chuẩn bị mối nối và tốc độ hàn thích hợp là rất cần thiết.

Khả năng gia công

Độ gia công của 4047 ở mức trung bình: các hạt silic cứng tăng mài mòn dụng cụ so với nhôm nguyên chất nhưng hỗ trợ phá vỡ phoi tốt hơn các hợp kim mềm. Nên dùng dụng cụ cacbua và mài sắc cho các công đoạn ăn nguội hoặc tốc độ cao. Tốc độ cắt có thể cao hơn các kim loại sắt từ nhưng nên điều chỉnh vừa phải so với gia công tốc độ cao hợp kim nhôm rèn; sử dụng nước làm mát và thoát phoi hiệu quả để tránh tạo dao cạnh bám dính và làm cứng bề mặt. Các dạng đúc hoặc đùn chứa silic nguyên sinh thô sẽ có tính mài mòn cao hơn và yêu cầu thay dụng cụ thường xuyên hơn so với tấm rèn hạt mịn.

Khả năng tạo hình

Khả năng tạo hình rất tốt ở trạng thái ủ (O), với độ uốn và dập tốt cho tấm và các tiết diện thành mỏng. Bán kính uốn nhỏ nhất phụ thuộc độ mềm và độ dày; ở trạng thái O, quy tắc thực tế là từ 2–3 lần độ dày vật liệu cho uốn chữ V thông thường, trong khi các trạng thái H cần bán kính lớn hơn và có thể nứt ở các góc uốn nhỏ. Gia công nguội làm cho vật liệu bị làm cứng biến dạng, nên cần xử lý ủ trung gian khi làm nhiều bước tạo hình. Với các ứng dụng tạo hình phức tạp, chọn trạng thái O và điều chỉnh bán kính công cụ cùng bôi trơn để tránh nứt bề mặt quanh các hạt silic.

Hành Vi Xử Lý Nhiệt

4047 được phân loại là hợp kim không thể xử lý nhiệt theo kiểu làm mềm và lão hóa truyền thống vì không tạo được pha kết tủa tăng cường đáng kể. Việc thử xử lý nhiệt kiểu T6 gần như không có hiệu quả vì hàm lượng hợp kim (Mg, Cu) quá thấp để hình thành các pha kết tủa tăng cường. Xử lý dung dịch và lão hóa nhân tạo không làm thay đổi đáng kể tính chất cơ học ngoài khả năng đồng nhất vi cấu trúc và giảm hiện tượng phân tầng do đúc.

Ủ là quy trình nhiệt chính: quá trình ủ hoàn toàn thường thực hiện ở nhiệt độ cao (khoảng 350–420 °C tùy theo độ dày và tiêu chuẩn) rồi làm nguội có kiểm soát để phục hồi độ dẻo dai và làm mềm vật liệu bị làm cứng biến dạng. Các xử lý ổn định (ví dụ H32) có thể được sử dụng để hạn chế sự già hóa tự nhiên hoặc tạo sự cân bằng dự đoán được giữa độ bền và dẻo. Với vật liệu phụ và ứng dụng hàn, việc kiểm soát nhiệt lượng nạp trong quá trình hàn quan trọng hơn xử lý nhiệt sau hàn vì tính chất hợp kim chủ yếu do vi cấu trúc và độ cứng biến dạng quyết định.

Hiệu Suất Ở Nhiệt Độ Cao

Ở nhiệt độ cao, 4047 giảm dần độ bền tương tự các hợp kim nhôm khác; mất nhiều giới hạn chảy và bền kéo xảy ra trên mức khoảng 150–200 °C. Khả năng chống biến dạng creep giới hạn so với các hợp kim chuyên dùng nhiệt độ cao, nên không khuyến cáo dùng 4047 cho các ứng dụng chịu tải cao liên tục ở nhiệt độ lớn. Hiện tượng oxy hóa bị hạn chế nhờ lớp màng oxit nhôm nhưng phơi nhiễm lâu dài ở nhiệt độ cao trong không khí oxy hóa có thể làm giảm thẩm mỹ bề mặt và độ bền mối nối.

Ở cụm mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) thường không gặp vấn đề nghiêm trọng vì hợp kim không tăng cứng kết tủa, nhưng có thể bị làm mềm và thô hạt vi cấu trúc khi tiếp xúc nhiệt lâu. Đối với các quy trình hàn mềm và kết nối nhiệt độ thấp, 4047 có hiệu suất tốt, nhưng thiết kế nên tránh vận hành gần nhiệt độ nóng chảy của hợp kim hoặc trong môi trường có chu trình nhiệt lặp đi lặp lại có thể gây thô hạt hoặc giòn liên quan đến pha silic nguyên sinh.

Ứng dụng

Công nghiệp	Ví dụ thành phần	Lý do sử dụng 4047
Ô tô	Bộ trao đổi nhiệt hàn mối hàn, vật liệu đắp cho hàn các chi tiết thân xe	Dòng chảy vật liệu phụ xuất sắc và giảm hiện tượng nứt nóng trong quá trình liên kết
HVAC / Lạnh	Bộ bay hơi và bình ngưng (hàn mối hàn)	Giới hạn nhiệt độ nóng chảy thấp và dòng chảy tốt cho việc chế tạo mối hàn mối ghép
Công trình / Cửa sổ	Khung cửa sổ và cửa ra vào hàn	Khả năng hàn tốt và chống ăn mòn cho các cụm cấu kiện đã gia công
Điện tử	Khớp hàn có thể thiếc hóa, một số chi tiết tản nhiệt	Khả năng dẫn nhiệt tốt và tính chất vật liệu phụ phù hợp cho liên kết
Sản xuất chung	Dây thanh hàn/đắp cho sửa chữa và chế tạo nhôm	ER4047 được cung cấp rộng rãi làm vật liệu phụ với tính tan chảy dễ dự đoán

4047 đặc biệt quý giá trong các trường hợp ưu tiên chất lượng liên kết và đặc tính vật liệu phụ. Sự kết hợp hàm lượng silicon cao, tính lưu động tốt và độ nhạy nứt nóng thấp khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các nhà sản xuất bộ trao đổi nhiệt, các bộ ghép hàn mối và các xưởng sửa chữa/hàn cần vật liệu phụ có hiệu suất ổn định. Việc sử dụng làm hợp kim kết cấu bị hạn chế so với các hợp kim có thể xử lý nhiệt, nên vai trò của nó thường bổ sung trong các cụm kết hợp đa vật liệu.

Gợi ý lựa chọn

Lựa chọn 4047 khi hiệu suất liên kết hoặc hàn mối hàn và độ lưu động là yêu cầu chính, thay vì sức bền kết cấu tối đa. Đây là vật liệu phụ mặc định khi hàn các kim loại nền thuộc dòng 6xxx để giảm hiện tượng nứt nóng hoặc khi vật liệu phụ giàu silicon nâng cao chất lượng mối nối.

So với nhôm tinh khiết thương mại (ví dụ 1100), 4047 đánh đổi một phần khả năng dẫn điện và tính dễ tạo hình cơ bản để đổi lấy tính lưu động cải thiện trong quá trình nung chảy và đặc tính vật liệu phụ tốt hơn cho các sản phẩm hàn và hàn mối hàn. So với các hợp kim làm cứng bề mặt như 3003 hoặc 5052, 4047 có sức bền kết cấu tương đương hoặc hơi thấp hơn nhưng cho khả năng tương thích hàn/hàn mối tốt hơn và ít nhạy cảm với nứt nóng hơn. So với các hợp kim có thể xử lý nhiệt phổ biến như 6061/6063, 4047 không đạt được sức bền tối đa của chúng nhưng lại được ưu tiên khi cần vật liệu phụ có nhiệt độ nóng chảy thấp hoặc hợp kim giàu silicon nhằm đảm bảo tính toàn vẹn và dòng chảy mối nối.

Tóm tắt cuối

Nhôm 4047 vẫn giữ vị trí quan trọng như một hợp kim Al-Si đặc biệt nổi bật trong vai trò vật liệu phụ và hàn mối hàn, cũng như trong các ứng dụng cần tính lưu động tăng cường nhờ silicon và khả năng chống nứt nóng thấp. Tính không xử lý nhiệt của nó xác định mục đích sử dụng tập trung vào liên kết, sửa chữa và một số dạng đúc hoặc rèn cụ thể hơn là các vai trò kết cấu chịu tải cao, làm cho nó trở thành giải pháp thực tiễn, có sẵn rộng rãi cho nhiều thách thức liên kết trong sản xuất.