Hliníkový profil je souhrnný název pro řadu kovových výrobků používaných v různých průmyslových odvětvích a konstrukcích. Obvykle, když říkáme „hliník“, máme na mysli materiál vyrobený z nějakého typu hliníkové slitiny, nikoli z čistého hliníku. Samotný hliník je slabý konstrukční materiál s pevností v tahu přibližně 90 MPa. Avšak po přidání malého množství legujících prvků k hliníku, jako je mangan, křemík, měď, hořčík nebo zinek, a také po vhodném tepelném zpracování nebo plastické deformaci za studena, může pevnost v tahu hliníku nebo hliníkové slitiny dosáhnout 700 MPa.
Charakteristika čistého hliníku a jeho slitin
Hliník je rozdělen do tří tříd:
• „Čistý“ hliník je kov s různým stupněm čistoty.
• Slitiny hliníku pro odlévání.
• Slitiny hliníku pro výrobu výrobků metodami tváření kovů, tj. lisování (ražba), válcování, kování, lisování, jsou deformovatelné hliníkové slitiny.
Slitiny hliníku určené k odlévání obsahují jeden nebo více legujících prvků v množství nepřesahujícím 12 %. Některé licí slitiny mají chemické složení, které umožňuje jejich tepelné zpracování pro zlepšení jejich mechanických vlastností. Vysoká pevnost hliníku s dobrou tažností lze dosáhnout výběrem vhodného chemického složení a tepelného zpracování.
Většina slitin hliníku pro tváření kovů neobsahuje více než 7 % legujících prvků. Regulací množství a druhu legujících prvků se zlepšují vlastnosti hliníku a zvyšují jeho technologické vlastnosti. Například speciální hliníkové slitiny byly vyvinuty pro takové specifické výrobní procesy, jako je lisování (extruze) a kování.
Slitiny hliníku (stejně jako slévárenské slitiny) se dělí na slitiny tepelně vytvrditelné a slitiny tepelně nevytvrditelné. Takové procesy zlepšují vlastnosti hliníku. Pevnost v tahu se zlepšuje kalením za studena s následným částečným žíháním. Větší pevnosti v ohybu hliníku se dosáhne kalením při vhodné teplotě a následným stárnutím. Některé tepelně tvrditelné slitiny používají kombinaci tepelného zpracování a kalení za studena.
Jak změřit pevnost hliníku?
Jaká je tedy statistická odolnost hliníku? Pevnost v tahu označuje schopnost materiálu odolat kladnému zatížení, známému také jako síla nebo tah. To je obvykle vizualizováno pomocí křivky napětí-deformace. Tyto křivky jsou obvykle konstruovány s použitím vzorku materiálu obsahujícího hliník a použitím tahového tlaku, aby se napětí posunulo až na faktor prasknutí. Tlak, a tedy i síla tkáně, se obvykle měří v megapascalech (MPa) nebo kiloundách na čtvereční palec (ksi). Sílu hliníku lze měřit pomocí několika indikátorů:
• Pevnost v tahu: Maximální síla nebo tlak, které materiál vydrží při namáhání v tahu. Pevnost v tahu se obvykle vyjadřuje v megapascalech. (MPa).
• Pevnost hliníku v ohybu. Bod, ve kterém se materiál začíná plasticky deformovat. Je to schopnost kovu odolávat deformaci. Mez kluzu se obvykle vyjadřuje v megapascalech. (MPa).
Jaká je pevnost hliníkové slitiny?
Materiály lze rozdělit na nízkopevnostní hliníkové slitiny, středně pevné hliníkové slitiny a vysokopevnostní hliníkové slitiny. Třídění pevnosti není striktní dělicí čárou a různé materiály z hliníkových slitin se v tomto ohledu mohou překrývat. Kromě toho specifické složení a proces tepelného zpracování také ovlivní pevnostní vlastnosti hliníku. Například pevnost hliníkové slitiny 3004 je mnohem vyšší než pevnost slitin 1050, 1060, 1100 a dalších. Teplotní odolnost hliníku se také liší. Teplota tání hliníku je přibližně 660 stupňů Celsia. Vzhledem k teplotní odolnosti hliníku se tento materiál často používá v topných instalacích.
