Mengapa Legian Aluminium 2024 adalah Aluminium yang Tahan Berpuluh-puluh Ribu Hentaman Berulang?

Dalam pengeluaran industri, ramai komponen kritikal beroperasi tanpa henti—sebagai contoh, bahagian kapal terbang mengalami berlepas dan mendarat dengan penerbangan harian, komponen kereta lumba menanggung getaran berterusan di trek, dan aci mesin di kilang berjalan pada kelajuan tinggi 24 jam sehari. Komponen-komponen ini menanggung ratusan atau malah beribu-ribu kitaran getaran berfrekuensi tinggi dan hentaman seketika setiap hari. Bagi komponen tersebut, "rintangan keletihan" (keupayaan untuk menentang kegagalan retak dan patah secara tiba-tiba di bawah tekanan berulang) adalah lebih penting berbanding sekadar "kekerasan". Dan aloi aluminium 2024 secara meluas diiktiraf sebagai "kuda kerja" yang boleh dipercayai untuk situasi tekanan berfrekuensi tinggi seperti ini.

Ada yang mungkin bertanya, bukankah "rintangan keletihan" sekadar bertahan daripada tekanan? Sebenarnya, ia berbeza—banyak bahan mampu menahan hentaman berat sekali sahaja, tetapi tekanan berulang dengan daya kecil lebih berkemungkinan untuk "menghauskan" bahan tersebut. Sebagai contoh, bahagian yang diperbuat daripada aluminium biasa mungkin akan mengalami rekahan mikro yang tidak kelihatan pada permukaannya selepas hanya beberapa ratus kali berlepas dan mendarat kapal terbang atau selepas beberapa ribu kilometer perlumbaan. Dengan masa berjalan, ini akan menimbulkan risiko peretakan. Walau bagaimanapun, bahagian serupa yang diperbuat daripada aloi aluminium 2024 boleh menahan puluhan ribu kitaran tanpa sebarang masalah. Jurang dalam rintangan keletihan ini berpunca daripada "komposisi" dan "kaedah pemprosesan" istimewa aloi aluminium 2024: berdasarkan aluminium tulen, ia secara sengaja mengandungi 3.8%-4.9% kuprum sebagai "penguat utama", yang bertindak seperti "tiang sokongan kecil" yang dibina di dalam bahan tersebut. Sedikit magnesium dan mangan turut ditambah untuk mengoptimumkan struktur, menjadikan bahan itu lebih tahan lama. Selepas itu, ia melalui rawatan haba T3 atau T4: T3 melibatkan pemanasan untuk menggabungkan unsur aloi secara sekata ke dalam matriks aluminium, penyejukan cepat untuk mengunci struktur, kerja sejuk ringan, dan akhirnya proses penuaan semula jadi untuk menstabilkan bahan; T4 melibatkan rawatan penyelesaian diikuti secara terus oleh penuaan semula jadi. Kedua-dua proses ini mempadatkan struktur dalaman, akhirnya memberikannya kekuatan keletihan lenturan berputar sebanyak 105MPa. Secara ringkasnya, walaupun daya sebanyak 10.5 kilogram dikenakan secara berulang pada setiap sentimeter persegi bahan tersebut, ia tetap stabil dalam tempoh jangka panjang—ini adalah lebih daripada dua kali ganda rintangan keletihan aluminium tulen biasa (yang hanya mempunyai kekuatan keletihan sekitar 50MPa).

Berkat sifat ini, aloi aluminium 2024 telah menjadi bahan "penting" dalam pelbagai industri. Dalam sektor penerbangan, komponen kritikal seperti pendakap sambungan sayap kapal terbang dan kerangka badan kapal terbang mesti menahan getaran berterusan daripada aliran udara semasa penerbangan, serta hentakan "bunyi dentuman" yang berlaku secara tiba-tiba semasa berlepas dan mendarat. Kesan retak keletihan di kawasan ini akan menjadi bencana. Komponen yang diperbuat daripada aloi aluminium 2024 bukan sahaja mampu menahan puluhan ribu kitar berlepas dan mendarat, malah jangka hayatnya boleh melebihi hayat rekabentuk kapal terbang itu sendiri, secara langsung memastikan keselamatan penerbangan. Dalam industri perlumbaan, jurutera mahukan komponen yang "cukup kuat untuk menahan getaran" tetapi bimbang berat berlebihan akan menghalang kelajuan. Aloi aluminium 2024 menyelesaikan dilema ini dengan sempurna—beratnya hanya 1/3 daripada keluli. Lengan ophanging yang diperbuat daripadanya mampu menahan ratusan hentakan kasar setiap kilometer di trek lumba sambil mengurangkan berat kenderaan, membolehkan pecutan yang lebih laju dan pusingan yang lebih cekap. Malah dalam peralatan kilang biasa seperti aci penyambung palang hentak kelajuan tinggi dan pendakap rotor sentrifus presisi, komponen ini berputar beribu-ribu kali seminit, setara dengan ditarik secara berulang setiap saat. Sebelum ini, dengan menggunakan aluminium biasa, aci terpaksa diganti hampir setiap bulan, menyebabkan kos tinggi dan gangguan pengeluaran. Selepas beralih kepada aloi aluminium 2024, kitar penyelenggaraan dapat dipanjangkan kepada 3-4 bulan, menjimatkan kos besar akibat gangguan pengeluaran sahaja.

Secara kesimpulannya, kelebihan aloi aluminium 2024 bukanlah "keluli rintangan"—ia mungkin tidak sekeras sesetengah keluli, tetapi dari segi "rintangan haus" dan keupayaan menahan keletihan, gabungan dengan kelebihan semula jadi yang ringan, nilainya sukar digantikan dalam situasi yang memerlukan rintangan terhadap getaran dan hentaman berulang. Jika anda mencari bahan aluminium untuk produk anda yang mampu menahan tekanan berfrekuensi tinggi dalam tempoh jangka panjang sambil mengurangkan berat, aloi aluminium 2024 mungkin pilihan yang dapat membantu anda meningkatkan kebolehpercayaan produk dan menurunkan kos penyelenggaraan seterusnya.