Что означает 1100-H112 для алюминиевых труб?

При промышленных закупках обозначение 1100-H112 указывает как на химическую чистоту, так и на физический характер материала. «1100» указывает на технически чистый алюминиевый сплав, содержащий минимум 99,0% алюминия. «H112» обозначает деформационно-упрочненный отпуск, полученный непосредственно в результате высокотемпературных процессов формования, таких как горячая экструзия, без строгих ограничений механических свойств.

Короче говоря, алюминиевая труба 1100-H112 представляет собой материал высокой чистоты, обеспечивающий исключительную коррозионную стойкость, максимальную электропроводность и исключительную формуемость, хотя и обладает относительно низкой механической прочностью.

Что такоеалюминиевая трубка 1100?

Чтобы полностью понять материал, мы должны сначала разобраться со сплавом серии 1xxx. Марка 1100 является наиболее легированной из серии технически чистого алюминия, однако она по-прежнему содержит минимум 99,00% алюминия. Поскольку в нем отсутствуют важные упрочняющие элементы, такие как медь, магний или кремний, его нельзя укрепить путем термической обработки.

Химический состав алюминиевого сплава 1100 (%)

Что означает H112 для экструдированных труб?

Обозначение состояния является наиболее неправильно понимаемым фактором при закупках алюминия. В то время как сплав определяет химический состав, состояние определяет механическое поведение.

Буква «H» означает деформационно--закаленную (холодную-обработку или горячую-обработку).
Число «1» означает, что он подвергается только деформационной-закалке без какой-либо последующей термической обработки для его смягчения.
Число «12» конкретно указывает на то, что труба приобрела некоторую степень деформационного упрочнения во время работы при повышенных температурах (например, при горячей экструзии), но не имеет точно контролируемых пределов механических свойств.

В отличие от труб-холодной вытяжки, которые протягиваются через матрицу при комнатной температуре для достижения точного предела твердости, закалка H112 является естественным побочным продуктом процесса горячей экструзии. Металл нагревают, проталкивают через оправку, образуя бесшовную трубу, и дают ему остыть. Полученный отпуск H112 стабилен, очень надежен и гарантирует отличную формуемость.

Механические свойства бесшовной алюминиевой трубы 1100-H112

Инженерам нужны данные для расчета радиусов изгиба и пределов формования. Поскольку H112 не налагает строгих минимальных требований в стандарте ASTM B241 для этого конкретного сплава, ниже приведены типичные эталонные значения, полученные во время заводских испытаний:

Важнейшим моментом здесь является предел текучести. При давлении примерно 35 МПа эта труба очень легко поддается физическому воздействию. Это не дефект; это особенность. Это позволяет производителям выполнять изгибы с малым-радиусом, глубокие развальцовки и сложную трассировку системы без растрескивания или пружинения металла.

1100-H112 в сравнении с алюминиевыми трубами 3003-O и 3003-H14

При поиске материалов покупатели часто сталкиваются с разными характерами и задаются вопросом, как они влияют на изготовление. Давайте сравним характер H112 с другими распространенными в отрасли состояниями.

1100 H112 против 3003 O Закалка (отожженная):
Отпуск «О» представляет собой максимально мягкое состояние металла, достигаемое путем обжига трубы в печи отжига для полного снятия всех внутренних напряжений. В то время как трубы 3003-O или 1100-O чрезвычайно мягкие, закалка H112 немного прочнее и лучше сохраняет свою размерную форму во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ, но при этом ее очень легко формовать.

1100 H112 против 3003 H14 Temper (половин-твердый):
Алюминиевую трубу 3003-H14 часто можно встретить в общепромышленном применении. Закал «H14» означает, что труба была намеренно подвергнута холодной-обработке для достижения ровно половины ее максимально возможной твердости. H14 требует точной механической прокатки или волочения. H112 – это строго горячедеформированное состояние. H14 обеспечивает более высокую жесткость, а H112 — превосходную способность к изгибу.

Почему для бесшовных труб по умолчанию используется H112

Почему закал H112 так часто встречается при покупке алюминиевых бесшовных труб 1100? Ответ кроется в физике производства толстостенных и бесшовных труб.

Чтобы создать трубу без продольного сварного шва, цельную алюминиевую заготовку необходимо нагреть до пластичного состояния и пробить на сверхмощном-гидравлическом прессе. Поскольку металл формируется в невероятно горячем состоянии, он не может выдерживать экстремальные внутренние напряжения, связанные с холодной-обработкой (например, при полной-закалке H18). Естественное состояние, в которое труба приходит после горячей экструзии и правки растяжением-, — это H112. Это наиболее экономичный и физически стабильный способ производства бесшовных труб большого-диаметра или толстостенных-труб.

Основные преимущества и ограничения алюминиевых трубок 1100-H112

Каждый инженерный материал имеет четкие границы. Знание того, в чем 1100-H112 превосходен, а где нет, является основой разумных закупок.

Преимущества:

• Чрезвычайная коррозионная стойкость. Отсутствие тяжелых легирующих элементов предотвращает гальваническую точечную коррозию, что делает его безопасным для переноса химикатов низкой-концентрации и работы с жидкостями пищевого-класса.
• Исключительная пластичность: благодаря удлинению, часто превышающему 20%, его можно сгибать в змеевиковые змеевики для холодильных установок без разрушения.
• Свариваемость: он хорошо сваривается с использованием стандартных процессов TIG или MIG. Присадочная проволока ER1100 используется для обеспечения соответствия сварного шва коррозионной стойкости основной трубы.

Ограничения:

• Очень низкая несущая способность: его нельзя использовать в качестве опорной стойки, строительных лесов или пневматического цилиндра высокого-давления.
• Не подлежит термообработке: нельзя подвергать эту трубу процессу старения Т6, чтобы сделать ее прочнее. Сила, которую вы покупаете, — это сила, которую она сохраняет.

Практический пример отрасли: переход с экструдированной трубы 6061-T6 на трубу 1100-H112

Чтобы подчеркнуть важность понимания характера, мы рассмотрим недавнюю проблему, с которой столкнулся производитель оборудования HVAC. Клиент проектировал новый коммерческий конденсаторный агрегат и запросил расценки на экструдированную трубку 6061-T6, поскольку считал, что «более высокая прочность всегда лучше».

На этапе создания прототипа на производстве пытались согнуть трубки 6061-T6 в плотные U-изгибы для теплообменников. Закалка Т6 (термообработанная-раствором и искусственно состаренная) отличается высокой жесткостью. В результате трубы получили серьезные микро-трещины на внешних радиусах изгиба и сильное пружинение, что сделало катушки бесполезными.

Наша команда инженеров вмешалась и проверила их рабочее давление, которое находилось в пределах низких-пределов давления. Мы посоветовали им перейти на алюминиевые трубы 1100-H112. Закалка H112 позволила ротационным гибочным станкам с ЧПУ безупречно формировать U-образные изгибы без каких-либо трещин. Кроме того, сплав 1100 обеспечивает более высокий коэффициент теплопроводности, чем сплав 6061, что фактически увеличивает эффективность охлаждения их конденсаторного блока. Клиент сократил затраты на сырье и полностью исключил процент брака.

Ваши нынешние алюминиевые трубы трескаются в процессе гибки или вы переплачиваете за конструкционные сплавы в не-конструкционных целях? Неправильный выбор закалки приводит к огромной утечке производственных бюджетов. Отправьте данные о рабочем давлении, радиусе изгиба и химической среде вашего проекта нашей технической команде для бесплатной оценки материала сегодня.

Запросить бесплатную техническую оценку