Szerszámpiac

Mit vegyek?

ACÉL vs. ALU

Ma már mindenki a divattá vált aluvázas kerékpárokat keresi,már az alsóbb kategóriába is beférkőzött  az alumínium. Nem kell  megijedni,kiváló anyag az alu,de az alsóbb kategóriában semmi súlymegtakarítást nem eredményez az acéllal szemben.

Az Acél

Jellemzői:  acél a vas legfontosabb ötvözete,fő összetevője a szén, A szén és más elemek növelik az acél szilárdságát, egyben csökkentik képlékenységét. Különböző fajta és mennyiségű ötvözőkkel az acél olyan tulajdonságait lehet megváltoztatni, mint a keménység, rugalmasság, hajlékonyság, szilárdság,hőállóság, savállóság, korróziómentesség.

A  vas 1538 °C-on, az acél – széntartalmától függően – ettől kisebb hőmérsékleten olvad

A leggyakrabban használt ötvözőelemek közül a nikkel és a mangán az acél szilárdságát növeli, az ausztenitet kémiailag stabilabbá teszi, keménységét és olvadáspontját növeli, és ezzel a szilárdsága magasabb hőmérsékleten  javul (hőálló acél). A vanádium ugyancsak növeli a keménységet és a kifáradással szembeni ellenállást. Nagy mennyiségű króm és nikkel az acélt rozsdamentessé (alacsony hőmérsékleten korrózióállóvá), savállóvá teszi. A hőálló acélok nagy hőmérsékleten is kevéssé oxidálódnak, amit króm, alumínium és szilícium ötvözésével érnek el. Az ilyen acélok felületén hibátlan rácsú, tömör spinell-réteg képződik (például FeCr2O4 alakjában)

Az acél tulajdonságát nem csak ötvözőelemekkel,de hőkezeléssel is lehet változtatni:

A hőkezelés célja a fémek, ötvözetek bizonyos alaptulajdonságainak, többnyire mechanikai tulajdonságainak módosítása (keménység, szívósság stb.). A hőkezelés alapformulája szerint a fémet felmelegítik adott hőmérsékletre, ott hőn tartják, majd meghatározott sebességgel lehűtik. Hőkezelés során a fém mindig szilárd halmazállapotú, az eljárás során összetétele nem változik meg, legfeljebb a felszíni rétegek kissé (van olyan hőkezelés is, amelynek a célja éppen a felületi kéreg összetételének módosítása).

A hőkezelés elemi műveletei az izzítás, az edzés és a megeresztés. Az izzítás az utána következő lehűtés sebessége szerint lehet lágyító vagy normalizáló. Az összetettebb hőkezelési eljárások ezekből az elemi műveletekből állnak.

Az acélok hőkezelési eljárásait az elérhető tulajdonságváltozások szerint lehet csoportosítani. Eszerint van:

§  lágyító,

§  keménységnövelő,

§  szívósságot fokozó és

§  felületi keménységet növelő hőkezelés.

Sűrűssége ρ = 7850 kg/m3  (Ez háromszor több,mint az alumínium sűrűssége)

Mivel jobb az acél?

 Jobb a ciklikus kifáradása mint az alunak,így az akár 100 év múlva is bírja a strapát,míg az alu jóval rövidebb élettartamot  garantál.

Szakítószilárdsága jóval nagyobb mint az alunak

Képes a nyúlásra,így inkább elhajlik,míg az alu jóval hamarabb törik

Az acél olcsóbb az aluval szemben

Megmunkálása viszonylag könnyű és nagyon vékony falvastagságú (0,36mm) csövek is húzhatóak belőle .  persze ezt a kevésbé terhelt részeken érik el,a többi terhelést érő rész vastagabb (double Butted),de így is ellenállóbb vázat kapunk az 1mm falvastagságú aluval szemben.

Némi hátrányáról is essék szó:Rozsdásodik,de némely ötvözet ezt is kiküszöböli. A másik nagy hátránya a fajsúlya.

Néhány jelentősebb acél a kerékpárvázak terén:

Reynolds 853 (hőkezelt, szakítószilárdság: 1250-1450 MPa) ajánlott a védőgázos hegesztés (TIG) alkalmazása levegőre keményedő acélötvözet. Amíg a szokványos króm-molibdén acél ötvözetek a hő hatására gyengülnek (pont az illesztéknél, ahol ez nem túl ideális), a 853-as a hegesztést követő kihűlési fázisban egyre erősebb lesz.

Reynolds 631 (nem hőkezelt, szakítószilárdság: 800-900 MPa).Levegőre keményedő. Lényegesen olcsóbb ez a fajta csőszett (a hőkezelés nem filléres tétel!), könnyebb vele dolgozni és így tömegtermelésben is egyszerűen alkalmazható.

Reynolds 725 (hőkezelt, szakítószilárdság: 1080-1280 MPa) magas szakítószilárdsági értékét a hőkezelési eljárásnak köszönheti. Hőkezelt állapotban hidegen alakítják a csövet.Ez viszont nem levegőre keményedő acél. Bármilyen módszerrel illeszthetők a csövek: védőgázos hegesztéssel, muffos, vagy muff nélküli keményforrasztással.

Reynolds 525 (nem hőkezelt, szakítószilárdság: 700-900 MPa) króm-molibdén ötvözetből készül, precíziós húzással hidegen alakított csőszett, mely a Reynolds legkedveltebb modellje. Valószínűleg azért, mivel az ár/érték arány itt a legjobb.

COLUMBUS csövek: Az ULTRAFOCO hőkezelt króm-molibdén ötvözet, de tartalmaz kis mennyiségben más ötvöző anyagokat is.  ZONA és a BRAIN nem hőkezelt, hagyományos króm-molibdén ötvözetek, és egymástól a falvastagságok nagyságában, hosszúságában és elhelyezésében, illetve a csőválasztékban különböznek.

Az Alumínium

Jellemzői:Levegő hatására a felszínén pillanatok alatt oxidréteg alakul ki, amely megvédi a további oxidációtól. Az alumínium puha, vágható,ezért javítani kell tulajdonságain,hogy a kerékpáriparban,vagy más területen alkalmas legyen a felhasználásra. Ezt ötvözéssel és más eljárásokkal,pl. edzéssel,hőkezeléssel érik el. A védő oxidréteget mesterségesen is vastagítják az alumíniumból készült termékek gyártásakor (eloxálás). Ilyenkor különböző tetszetős színeket is adhatnak az alumíniumnak.

Sűrűsége: 2700 kg/m3, olvadáspontja: 660 °C. Kristályrácsa lapközepes köbös, nem mágnesezhető, szakítószilárdsága kicsi, rosszul önthető.

A kerékpáriparban a két legjellemzőbb alumínium  a 6061 és 7005-ös

A 6061-es

Ötvöző elemei:

Mn  min.-   max0,15%

Mg min.0,8% max1,2%

Cr min.0,04% max0,35%

Si min0,4%  max0,8%

Cu min 0,15%  max0,4%

Fe min- max 0,7%

Zn min- max 0,25%

Ti min- max 0,15%

Más elemek min 0,05% max 0,15%

A többi fennmaradó  rész  alumínium

Mire jó a hőkezelés:

az öntési feszültségek feloldása,

az alakíthatóság javítása /pl. sajtolási sebesség növelés /,

az újrakristályosodás körülményeinek és eredményének javítása,

az öntéskor kialakult irányított szövetszerkezet módosítása,

az eloxálhatóság javítása /egyenletes eloxált réteg /,

a késztermék külső, esztétikai megjelenésének javítása.

Mechanikai tulajdonságaik:

Függ az ötvöző anyagoktól az ötvöző anyagok arányától, és a hőkezelési eljárás módjától.

6061-O  Hőkezelt Alumínium

Szakítószilárdsága:125MPa

Max. folyáshatár:55MPa

Nyúlás:25-30%

6061T4 Edzett Alumínium

Szakítószilárdsága:207MPa

Folyáshatár:110Mpa

Nyúlás:16%

6061 T6 Edzett és mesterségesen öregített alumínium

Szakítószilárdság:290MPa

Folyáshatár:241MPa

Nyúlás:8-10%

Mit is jelent az aT?

Pl.:T5v.T6: T5=  meleg alakításról  nemesített állapot. A meleg alakítás hőmérsékletéről lehűtött és mesterségesen öregített állapot.

T6= Nemesített állapot,edzett és mesterségesen öregített állapot.

Bővebben:T6Edzett és mesterségesen öregített állapot. Olyan termékekre vonatkozik,amelyeket az alakító művelet(hengerlés,sajtolás,húzás,kovácsolás,öntés) után feszültség oldó hőkezelést kapott,majd gyorsan lehűtöttek(edzettek),és kiválásos keményedéssel járó hőkezelésnek vetettek alá,de a szilárdság növelése érdekében hidegen nem alakítottak(pl.csak egyengettek).

Kiegészítő T-állapotok:T61=A T6 állapot olyan változata,amelynek a mesterséges öregítést az oldó hőkezelés után melegvizes edzéssel végzik a kisebb edzési feszültségek és a repedésterjedési hajlam csökkentése érdekében.

Gyakran látható a kerékpárok adatai között a Hi-Ten acél és a TIG (hegesztés) kifejezés, főleg a vázra vonatkozóan. Ide leírom,hogy mit is jelent röviden:

Mi a TIG hegesztés?

 A TIG hegesztés tiszta és salakmentes. A beolvadás tökéletes, és szabályos a varrat. Nincs szükség hegesztés után a varrat csiszolására, tisztítására.

Hi-Ten acél:

Nagy szakítószilárdságú acél, amely könyebb és erősebb a hagyományos acélnál. Szinte a legelterjetebb acélfajta akár a kerékpározás terén, akár az autóiparban.

 Folyt.köv.

A weblap a HuPont.hu weblapszerkesztő használatával született. Tessék, itt egy weblapszerkesztő.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat