Реферат: Вторичный алюминиевый сплав для радиаторов, изготовленных литьём под давлением, и коллекторов радиаторов серии “stilly”

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИАТОРА

СЕРИИ “STILLY”


CПЛАВ АЛЮМИНИЯ

Для изготовления радиаторов из алюминия серии «STILLY» используются следующие материалы:


сплав GD - Al Si 12 Cu 2 Fe. (международное сокращенное наименование), являющийся аналогом сплава EN-AB 46100, для коллектора;

первичный алюминиевый сплав EN AW-3005, прокатанный и сварной, для радиантных труб.


Хочется подчеркнуть важность использования данных сплавов с их физико-механическими характеристиками и химическим составом, а также процентом содержащихся в них металлов, чтобы можно было лучше понять, каким образом изготовлен радиатор серии Stilly.

Обратите внимание на то, что для коллекторов используемый сплав состоит из нескольких металлов, таких, как: алюминий (85%), кремний (Si 12%), железо (Fe ≤ 1,1%), медь (Cu 1,75 ÷ 2,5%), цинк (Zn 0,90 ÷ 1,30); оставшийся процент составляют другие металлы.


^ Вторичный алюминиевый сплав для радиаторов, изготовленных литьём под давлением, и коллекторов радиаторов серии “STILLY”


Сплав: Al

EN AB 46100

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Zn

0,90 ÷ 12,00

0,45÷ 11,00

1,50 ÷ 2,50

0,55

0,30

0,90 ÷ 1,30*

Содержание цинка (Zn) другое в отличие от сплава EN AB 46100


При увеличении процентного содержания цинка в сплаве с 0,9 al 1,3 ÷ 1,8 % сплав становится не «титрованным». Для тех компонентов, в которых используется горячая вода для обогрева, возникают проблемы конструкторского характера, связанного с высоким содержанием цинка, который под воздействием «определенных» видов горячей воды при температуре выше 55°C образует газообразные субстанции (бактерии водорода), вызывающие коррозию и являющимися опасными для всей системы. Для радиантных труб STILIAC (где используемый сплав не является первичной экструзией EN AW 6060) используется первичный сплав EN AW 3005 или, иными словами, ламинированный сварной материал из сплава с более прочными механическими свойствами и устойчивостью к коррозии, обеспечиваемыми содержащимися в нем: марганца (1,5%), магния (0,60%), железа (0,70%), цинка (< 0,13). Данный сплав полностью исключает коррозионные процессы и проблемы гидравлического уплотнения.

Трубы и полученные экструзией профили, используемые для радиаторов и предлагаемые сегодня на секторном рынке, подвержены коррозии и связанными с ней проблемами механической и гидравлической устойчивости.


Ниже предоставляется возможность констатировать разницу между компонентами из первичных сплавов, используемых для изготовления радиаторов экструзионного типа (наших конкурентов), и компонентами, используемыми для радиатора “STILLY”.


^ Первичный сплав алюминия для труб радиатора “STILLY” (ламинированный сварной)


Сплав: Al

EN AW- 3005

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr-Zn-Ti

0,60

0,70

0,30

1,5

0,60

0,13



^ Первичный сплав алюминия для экструзионнных радиаторов – Продукция конкурентов


Сплав: Al

EN AW- 6060

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr-Zn-Ti

0,40

0,20

≤ 0,10

≤ 0,10

≤ 0,30

0,13



При анализе двух таблиц легко заметить, что благодаря отличающемуся процентному содержанию составляющих сплава (Si, Fe, Cu, Mn, Mg), наш радиатор обладает более высокими показателями по механической прочности, гидравлическому сопротивлению ( 30 бар рабочего давления, проводимости и устойчивости к коррозии (Cu, Mn, Mg).


^ РАДИАЛЬНАЯ ТЕПЛООТДАЧА / КОНВЕКТИВНАЯ (70% - 30% “STILLY”)

Причину электромагнитной радиации (радиантной) тел под воздействием макроскопического влияния температуры Т следует искать на микроскопическом уровне, где она является следствием вращательно-вибрационного молекулярного движения и, вследствие этого, варьирующихся во времени электрических потоков элементов, несущих электрический заряд (протонов и электронов) в соответствии с основными законами классической электродинамики или Уравнений Максвела. Частота “f” и интенсивность “I” выделяемых фотонов или, иными словами, электромагнитная волна, возрастает по мере возрастания температуры Т в результате возрастающего молекулярного перемещения (т.е.электрических потоков атомов –молекул).

Выделяемая энергия, падающая на поверхность, измеряется величиной, известной как «иррадиация»; данная энергия распадается на три термина для обозначения её составляющих: одна часть её отраженная, другая часть – поглощенная и третья часть, которой , возможно, удается пройти через поверхность – передающаяся. По этой причине существуют три коэффициента:

Коэффициент отражения или отражаемость: r = отраженная энергия / падающая энергия

Коэффициент поглощения или поглащаемость: a = поглощенная энергия / падающая энергия

Коэффициент пропускания или пропускание: t = энергия исходящая / падающая энергия

Исходя из вышесказанного следует, что сумма коэффициентов равна сумме следующих значений: a + r + t = 1 (сохранение энергии).

Всё это говорит о том, что радиальная эмиссия происходит на корпусах термического обмена со следующими характеристиками:

Гладкая плоская отражающая поверхность, такая, как у первичного алюминия, но не у вторичного (литого под давлением) и железистых сплавов.

Высокая термическая и электрическая проводность. Такой проводностью отличаются сплавы первичного алюминия, но не железистые.

Коэффициенты пропускания. Алюминий обладает более высоким коэффициентом по сравнению с железистыми сплавами ≥ di 3,5.

В нижеследующей таблице показаны сравнительные величины по тепловой, электрической и механической проводимости.

Для определения радиальной передачи нагретого тела необходимо учитывать три вышеуказанных показателя, а также другие сравнительные характеристики для радиаторов, изготовленных из стали, первичного алюминия, вторичного алюминия (радиаторы из литого под давлением алюминия – Алюминий ≤ 85%), учитывая при этом характеристики металлов, использованных как нагревательные тела, а именно:

Удельную теплоёмкость.

Электрическое сопротивление.

Теплопроводность.

Эти показатели хорошо видны в следующей таблице.


Физические свойства металлов для сравнительного анализа радиаторов из стали/чугуна/алюминия полученного под давлением и алюминия “Stilly”

Удельный вес (объёмная масса)




кг/дм3 (кг на каждый литр объёма)




Коэффициент термического расширения




мм * м * °C дельты T (миллиметры на метр длины)




Удельная теплоёмкость




Ккал/ч на каждый кг




Электрическое сопротивление




Ом на мм2 * м длины




Теплопроводность




Ккал/ч (на 1 м2 на 1 м длины на °C дельтыT)






^ Физические свойства металлов (усреднённые значения)



Тип металла

Модуль упругости при изгибе

Предел прочности при растяжении.

Удельный вес объёмной массы

Коэфф. Терм. расшир.

Удельная тепло-ёмкость

Электр. сопротив.

Тепло-проводность

Температура плавления

E

Rm

Уд.вес

c

Уд.т.

(Ом)

k







Н/мм2

Н/мм2

кг/дм3

мм/м/ °C

Ккал/кг

Ом/мм2
м

Ккал/м °C

°C

Железо

Fe 37/360

190000

360

7,87

0,0123

0,12

0,0934

68

1550

Железо

Fe 430

200000

430

7,87

0,0108

0,12

0,0934

68




Железо

Fe 510

210000

510

7,87

0,0108

0,12

0,0934

68




Нелегированная сталь

C40

220000

500

7,87

0,0108

0,12

0,142

57

1515

Нелегированная сталь

C 45

220000

680

7,87

0,0108

0,12

0,142

57




Легированная сталь

18NiCrMo5

230000

980

7,87

0,0124

0,12










Легированная сталь

34CrNiMo6

220000

1100

7,87

0,0124

0,12










Легированная сталь

42 CrMo 4

230000

1050

7,87

0,0124

0,12










Нержавеющая сталь

AISI 430

200000

500

7,9




0,12










Нержавеющая сталь

AISI 304

196000

515

7,91

0,0103

0,12

0,714

13

1398

Нержавеющая сталь

AISI 316

196000

515

8

0,0111

0,12

0,714







Ламинированный алюминий




70000

220

2,69

0,0234

0,21

0,0285

190

643

Антикородаль

тип 110

70000

295

2,7




0,21

0,028

186




Дюралюминий

Avional

72500

345

2,7

0,0234

0,21

0,029







Серебро




73000







0.019

0,057

0,0158

359

1593

Бронза




113000

350

8

0,0182

0,086

0,07

45

960

Серый чугун

G25

120000

125

7,3

0,0107

0,13




53

1176

Чугун с шаровидным графитом

400-15

120000

400

7,3

0,0107

0,13




53




Магний




44000

170

1,74

0,032

0,27

0,045

137

650

Ртуть










13,55

0,06

0,033

0,95




-39,5

Никель/Хром

80/20







8,35




0,11

1

12,89

1388

Хром



















0,026







Никель



















0,0769







Ламинированная латунь

66 Cu, 34 Zn

100000

210

8,2

0,0193

0,094

0,063

96

932

Золото

18 k

76000

450

19,5

0,0132

0,031

0,0235

255

1062

Свинец




5000

25

11,4

0,028

0,032

0,21

30

326

Платина




147000




21,45

0,009

0,035

0,1

59,52

1773

Электролитическая медь




122000

200

8,96

0,0166

0,095

0,0176

335

1082

Олово




40000

35

7,4

0,023

0,054

0,142

56,5

232

Титан

Ti Gr2

196000

345

4,4

0,0079

0,142

0,55

17

1668

Вольфрам




400000




19,3

0,0043

0,04

0,0549

140

3410

Цинк




95000

100

6,85

0,029

0,095

0,053

96

419

Сурьма










6,75




0.049







630


(*) Для перевода в Ватт: Ккал / 0,86 = Вт.