Stopy aluminiumu dominują w inżynierii sportów motorowych dla lekkiej konstrukcji i osiągów

W sporcie motorowym liczy się każdy odłamek sekundy. Wybór materiałów do komponentów wyścigowych zależy od czterech kluczowych czynników: lekkich właściwości, wysokiej wytrzymałości, łatwości obróbkii odporność na korozjęZestawy aluminium z wyjątkowymi właściwościami wydajności odgrywają kluczową rolę w różnych zastosowaniach wyścigowych, od grzejników i tłoków po zbiorniki wchłanialne.Należy podkreślić, że aluminium jest nieodpowiednie dla systemów wydechowych ze względu na obawy dotyczące bezpieczeństwa..

Jedną z najbardziej przekonujących cech aluminium dla inżynierów wyścigowych jest jego lekkość.Komponenty aluminiowe zapewniają znaczne oszczędności masy przy równoważnych objętościach, co stanowi kluczową zaletę w dążeniu do ekstremalnej redukcji masyWarto zauważyć, że niektóre stopy aluminium wykazują wytrzymałość na rozciąganie przewyższającą wytrzymałość niektórych stali niskoemisyjnych, co pozwala na znaczne zmniejszenie masy bez naruszania integralności konstrukcyjnej.Dalsze zwiększenie wytrzymałości można osiągnąć za pomocą procesów obróbki cieplnej.

Stopy aluminium są podzielone na dwie podstawowe grupy: stopy kute i stopy odlewane.Profile, arkusze lub pręty), podczas gdy stopy odlewane są formowane poprzez odlewanie dla złożonych geometrii.z dostępną obróbką cieplną po spawaniu w celu zwiększenia wytrzymałości.

Aby sprostać specyficznym wymaganiom sportu motorowego, inżynierowie dostosowują właściwości aluminium za pomocą elementów stopu.gdzie pierwsza cyfra oznacza pierwotny składnik stopuPoniżej przedstawiono podział głównych serii aluminium i ich zastosowań:

W wyścigach najczęściej stosowane są stopy 3003, 2024, 6061 i 7075. Stop 3003, nie podlegający obróbce cieplnej, wyróżnia się maszynowalnością i spawaniem części o niskim obciążeniu, takich jak zbiorniki i uchwyty.Stop 2024 ma wysoką wytrzymałość, ale ograniczoną formowalność i spawalnośćStop 7075, najsilniejszy spośród popularnych opcji, pasuje do części obróbkowych i elementów zawieszenia prostego pomimo słabej spawalności.

Stop 6061 osiąga optymalną równowagę, oferując spawalność, umiarkowaną do wysokiej wytrzymałości i formowalność w stanie wygrzanej, dominując w ten sposób w produkcji rurociągów do wchłaniania i międzychłodziarek.Do części odlewanych, takich jak obudowy pomp lub skrzynki biegów, stop 356 zapewnia doskonałą spawalność i obróbkę cieplną.

Proces ten polega na podgrzewaniu stopów aluminium powyżej "temperatury rozpuszczalności", aby równomiernie rozpuszczać elementy stopów,następnie tłumienie (szybkie chłodzenie)Następne starzenie, w temperaturze pokojowej lub przyspieszone sztucznie, pozwala na osadzenie elementów w formie drobnych cząstek, hamując poślizg ziarna i zwiększając twardość.

Praca na zimno (kucie, pieczętowanie, gięcie) powoduje deformację tworzyw sztucznych, usprawniając struktury ziarniste w celu zwiększenia wytrzymałości.odżeglanie zmiękcza stopy przez podgrzewanie ich powyżej temperatury roztworu i powolne chłodzenie, co sprzyja tworzeniu się grubych, nierównomiernych kryształów dla większej elastyczności.

Kody temperatury określają warunki stopów: O (przepalone, optymalne do gięcia), F (w stanie wytworzonym), T4 (rozpuszczalnik poddany obróbce cieplnej + naturalnie starzenie),i T6 (rozpuszczalnik poddany obróbce cieplnej + sztucznie starzony do osiągnięcia maksymalnej wytrzymałości)Po spawaniu elementy mogą wymagać ponownej obróbki cieplnej w celu przywrócenia właściwości T6.osiągają częściową wytrzymałość obróbki na zimno, ale wymagają obróbki cieplnej do pełnego utwardzenia.