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Densità dell'alluminio
Questa tabella fornisce dati di densità per i materiali di lega di alluminio comuni, inclusi i conversioni per unità come g/cm³, kg/cm³, lb/in³ e kg/m³, facilitando i calcoli ingegneristici e il riferimento per la selezione dei materiali.
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Cerca la densità della lega di alluminio per grado, designazione standard o nome equivalente. Puoi anche utilizzare il convertitore di unità di densità di seguito per passare a altre unità di densità.
Lega | Germania (DIN) | Stati Uniti (AA) | Regno Unito (BS) | EN | ISO | Densità (g/cm³) | Densità (g/mm³) | Densità (kg/cm³) | Densità (kg/mm³) | Densità (kg/m³) | Densità (t/m³) | Densità (lb/in³) | Densità (lb/ft³) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1050 | Al99.5 | 1050 | 1B | EN AW-1050 | ISO Al 99.5 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1060 | Al99.6 | 1060 | 1A | EN AW-1060 | ISO Al 99.6 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1100 | Al99.0Cu | 1100 | 1C | EN AW-1100 | ISO Al 99.0Cu | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
1145 | Al99.45Cu | 1145 | - | EN AW-1145 | ISO Al 99.45 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1175 | - | 1175 | - | - | - | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1200 | - | 1200 | - | EN AW-1200 | ISO Al 99.0 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1230 | - | 1230 | - | - | - | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1235 | - | 1235 | - | EN AW-1235 | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1345 | - | 1345 | - | - | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1350 | - | 1350 | - | EN AW-1350 | ISO Al 99.5E | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
2011 | AlCuBiPb | 2011 | FC1 | EN AW-2011 | ISO Al-Cu6BiPb | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
2014 | AlCu4SiMg | 2014 | H15 | EN AW-2014 | ISO Al-Cu4SiMg | 2.800 | 0.002800 | 0.002800 | 0.000002800 | 2800 | 2.800 | 0.1012 | 174.80 |
2017 | AlCu4MgSi | 2017 | H14 | EN AW-2017 | ISO Al-Cu4MgSi | 2.790 | 0.002790 | 0.002790 | 0.000002790 | 2790 | 2.790 | 0.1008 | 174.17 |
2018 | AlCu2Mg1.5Ni | 2018 | - | - | ISO Al-Cu2Mg1.5Ni | 2.820 | 0.002820 | 0.002820 | 0.000002820 | 2820 | 2.820 | 0.1019 | 176.05 |
2024 | AlCu4Mg1 | 2024 | L97/L98 | EN AW-2024 | ISO Al-Cu4Mg1 | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
2025 | - | 2025 | - | - | - | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
2036 | - | 2036 | - | - | - | 2.750 | 0.002750 | 0.002750 | 0.000002750 | 2750 | 2.750 | 0.0994 | 171.68 |
2117 | - | 2117 | - | - | - | 2.750 | 0.002750 | 0.002750 | 0.000002750 | 2750 | 2.750 | 0.0994 | 171.68 |
2124 | - | 2124 | - | - | - | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
2218 | - | 2218 | - | - | - | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
2219 | AlCu6Mn | 2219 | - | EN AW-2219 | ISO Al-Cu6Mn | 2.840 | 0.002840 | 0.002840 | 0.000002840 | 2840 | 2.840 | 0.1026 | 177.30 |
2618 | AlCu2Mg1.5Ni | 2618 | - | EN AW-2618 | ISO Al-Cu2Mg1.5Ni | 2.760 | 0.002760 | 0.002760 | 0.000002760 | 2760 | 2.760 | 0.0997 | 172.30 |
3003 | AlMn1Cu | 3003 | N3 | EN AW-3003 | ISO Al-Mn1Cu | 2.730 | 0.002730 | 0.002730 | 0.000002730 | 2730 | 2.730 | 0.0986 | 170.43 |
3004 | AlMn1Mg1 | 3004 | N4 | EN AW-3004 | ISO Al-Mn1Mg1 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
3005 | AlMn1Mg0.5 | 3005 | N41 | EN AW-3005 | ISO Al-Mn1Mg0.5 | 2.730 | 0.002730 | 0.002730 | 0.000002730 | 2730 | 2.730 | 0.0986 | 170.43 |
3105 | - | 3105 | - | EN AW-3105 | ISO Al-Mn0.5Mg0.5 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
4032 | AlSi12.5MgCuNi | 4032 | LM18/LM20 | EN AW-4032 | ISO Al-Si12.5MgCuNi | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
4043 | AlSi5 | 4043 | N21 | EN AW-4043 | ISO Al-Si5 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
4045 | AlSi10 | 4045 | - | EN AW-4045 | ISO Al-Si10 | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0965 | 166.68 |
4047 | AlSi12 | 4047 | N32 | EN AW-4047 | ISO Al-Si12 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
4145 | - | 4145 | - | EN AW-4145 | ISO Al-Si10Cu4 | 2.740 | 0.002740 | 0.002740 | 0.000002740 | 2740 | 2.740 | 0.0990 | 171.05 |
4343 | AlSi7.5 | 4343 | - | EN AW-4343 | ISO Al-Si7.5 | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
4643 | - | 4643 | - | EN AW-4643 | ISO Al-Si4Mg | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5005 | AlMg1 | 5005 | N41 | EN AW-5005 | ISO Al-Mg1 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
5050 | AlMg1.5 | 5050 | N5 | EN AW-5050 | ISO Al-Mg1.5 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5052 | AlMg2.5 | 5052 | N5 | EN AW-5052 | ISO Al-Mg2.5 | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
5056 | AlMg5 | 5056 | N6 | EN AW-5056 | ISO Al-Mg5 | 2.640 | 0.002640 | 0.002640 | 0.000002640 | 2640 | 2.640 | 0.0954 | 164.81 |
5083 | AlMg4.5Mn0.7 | 5083 | N8 | EN AW-5083 | ISO Al-Mg4.5Mn0.7 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5086 | AlMg4 | 5086 | N51 | EN AW-5086 | ISO Al-Mg4 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5154 | AlMg3.5 | 5154 | N5 | EN AW-5154 | ISO Al-Mg3.5 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5183 | AlMg4.5Mn0.7 | 5183 | N8 | EN AW-5183 | ISO Al-Mg4.5Mn0.7 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5252 | - | 5252 | - | EN AW-5252 | ISO Al-Mg2.5Cr | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5254 | AlMg3.5Mn | 5254 | - | EN AW-5254 | ISO Al-Mg3.5Mn | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5356 | AlMg5Cr | 5356 | N6 | EN AW-5356 | ISO Al-Mg5Cr | 2.640 | 0.002640 | 0.002640 | 0.000002640 | 2640 | 2.640 | 0.0954 | 164.81 |
5454 | AlMg3Mn | 5454 | N51 | EN AW-5454 | ISO Al-Mg3Mn | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5456 | AlMg5Mn1 | 5456 | N61 | EN AW-5456 | ISO Al-Mg5Mn1 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5457 | - | 5457 | - | EN AW-5457 | ISO Al-Mg1Si1 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5554 | - | 5554 | - | EN AW-5554 | ISO Al-Mg3Mn | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5556 | AlMg5Cr | 5556 | N6 | EN AW-5556 | ISO Al-Mg5Cr | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5652 | - | 5652 | - | EN AW-5652 | ISO Al-Mg2.5 | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0965 | 166.68 |
5654 | - | 5654 | - | EN AW-5654 | ISO Al-Mg3.5Mn | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5657 | - | 5657 | - | EN AW-5657 | ISO Al-Mg1 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5754 | - | 5754 | - | EN AW-5754 | - | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0970 | 167.86 |
6003 | - | 6003 | - | EN AW-6003 | ISO Al-Si1.5Mn | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6005 | AlSiMg | 6005 | H9 | EN AW-6005 | ISO Al-SiMg | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6053 | - | 6053 | - | EN AW-6053 | ISO Al-Mg0.7Si0.4 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6060 | AlMgSi0.5 | 6060 | H9 | EN AW-6060 | ISO Al-Mg0.5Si | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6063 | AlMgSi0.5 | 6063 | H9 | EN AW-6063 | ISO Al-Mg0.7Si | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6066 | AlMg1Si1Cu | 6066 | H11 | EN AW-6066 | ISO Al-Mg1Si1Cu | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
6070 | - | 6070 | - | EN AW-6070 | ISO Al-Mg0.8Si1.3 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6082 | - | 6082 | - | EN AW-6082 | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6101 | AlMgSi0.5 | 6101 | H10 | EN AW-6101 | ISO Al-Mg0.5Si0.5 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6105 | - | 6105 | - | EN AW-6105 | ISO Al-Si0.6Mg0.7 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6151 | - | 6151 | - | EN AW-6151 | ISO Al-Si0.6Mg0.6Cu | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6162 | - | 6162 | - | EN AW-6162 | ISO Al-Mg0.8Si0.9 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6201 | AlMgSi0.7 | 6201 | - | EN AW-6201 | ISO Al-Mg0.7Si0.3 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6262 | - | 6262 | - | EN AW-6262 | ISO Al-Mg1Si0.8Pb0.8Bi0.8 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
6351 | AlSi1Mg0.5Mn | 6351 | H30 | EN AW-6351 | ISO Al-Si1Mg0.5Mn | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6463 | - | 6463 | - | EN AW-6463 | ISO Al-Mg0.7Si0.3 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6951 | - | 6951 | - | EN AW-6951 | ISO Al-Mg0.8Si0.7Cu | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
7005 | AlZn4.5Mg1.5Mn | 7005 | - | EN AW-7005 | ISO Al-Zn4.5Mg1.5Mn | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
7008 | - | 7008 | - | EN AW-7008 | ISO Al-Zn5Mg | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
7049 | - | 7049 | - | EN AW-7049 | ISO Al-Zn8MgCu | 2.840 | 0.002840 | 0.002840 | 0.000002840 | 2840 | 2.840 | 0.1026 | 177.30 |
7050 | AlZn6CuMgZr | 7050 | - | EN AW-7050 | ISO Al-Zn6CuMgZr | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
7072 | AlZn1 | 7072 | N3 | EN AW-7072 | ISO Al-Zn1 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
7075 | AlZn5.5MgCu | 7075 | H41 | EN AW-7075 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
7175 | AlZn5.5MgCu | 7175 | H41 | EN AW-7175 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.800 | 0.002800 | 0.002800 | 0.000002800 | 2800 | 2.800 | 0.1012 | 174.80 |
7178 | AlZn7MgCu | 7178 | H42 | EN AW-7178 | ISO Al-Zn7MgCu | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
7475 | - | 7475 | - | EN AW-7475 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
8006 | - | 8006 | - | EN AW-8006 | ISO Al-Fe1.4Si0.6 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8011 | - | 8011 | - | EN AW-8011 | ISO Al-Fe0.7Si0.9 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8017 | - | 8017 | - | EN AW-8017 | ISO Al-Fe1.3Si | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8030 | - | 8030 | - | EN AW-8030 | ISO Al-Fe0.8Si0.3 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8176 | - | 8176 | - | EN AW-8176 | ISO Al-Fe2Si | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8177 | - | 8177 | - | EN AW-8177 | ISO Al-Fe0.7Si0.3 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
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Conversione di unità metriche
- 1 g/cm³ = 0.001 kg/cm³
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- 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
- 1 g/cm³ = 1 t/m³
- 1 kg/cm³ = 1000 g/cm³
- 1 kg/mm³ = 1000000 g/cm³
- 1 kg/m³ = 0.001 g/cm³
Conversione di unità imperiali
- 1 g/cm³ ≈ 0.036127 lb/in³
- 1 g/cm³ ≈ 62.428 lb/ft³
- 1 lb/in³ ≈ 27.68 g/cm³
- 1 g/cm³ ≈ 0.578 oz/in³
- 1 g/cm³ ≈ 1685.6 lb/yd³
- 1 oz/in³ ≈ 1.73 g/cm³
- 1 lb/ft³ ≈ 0.016 g/cm³
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Unità metriche
Qual è la densità dell'alluminio?
L'alluminio è uno dei metalli più utilizzati nell'industria moderna, con la sua densità che rappresenta una proprietà fisica cruciale per i calcoli ingegneristici e la selezione dei materiali. Questa guida completa fornisce informazioni dettagliate sulla densità dell'alluminio, inclusi alluminio puro e varie composizioni di leghe.
La densità è una misura della massa per unità di volume di un materiale. Viene comunemente espressa in grammi per centimetro cubo (g/cm³) o in chilogrammi per metro cubo (kg/m³). La densità dell'alluminio puro a temperatura ambiente (20°C) è tipicamente 2.70 g/cm³ (equivalente a 2700 kg/m³). Nelle applicazioni industriali, l'alluminio viene spesso utilizzato in forme legate, dove la sua densità può variare da 2.6 g/cm³ a 2.9 g/cm³ a seconda dei tipi e delle proporzioni degli elementi leganti.
La bassa densità dell'alluminio significa che, per lo stesso volume, la sua massa è più leggera. Ciò è cruciale per le applicazioni sensibili al peso:
- Trasporto: Ridurre il peso dei veicoli diminuisce direttamente il consumo di carburante e le emissioni.
- Aerospazio: La leggerezza consente carichi utili maggiori e una gamma di volo più lunga. Circa il 70% del peso strutturale di un aereo passeggeri moderno deriva dall'alluminio e dalle sue leghe.
- Sostenibilità: L'alluminio è facilmente riciclabile, con l'energia necessaria per il riciclaggio che è solo circa il 5% di quella richiesta per la produzione di alluminio primario, rendendolo una scelta di materiale ecologica.
Sebbene l'alluminio in sé sia relativamente morbido, tramite l'alleamento e un trattamento termico appropriato, le leghe di alluminio possono raggiungere una alta resistenza. La loro resistenza specifica (rapporto resistenza-densità) supera spesso quella di molti acciai, bilanciando perfettamente i requisiti di leggerezza e resistenza strutturale.
Come calcolare la densità dell'alluminio
Il calcolo della densità dell'alluminio segue la formula fisica fondamentale: Densità (ρ) = Massa (m) / Volume (V).
Passaggi di calcolo
- Misure della massa (m): Utilizzare una bilancia per misurare direttamente la massa del campione di alluminio.
- Misure del volume (V): Il metodo dipende dalla forma:
- Forme regolari (es. piattaforme, barre, tubi): Calcolare il volume misurando le dimensioni. Ad esempio, Volume di un cuboide = Lunghezza × Larghezza × Altezza; Volume di un cilindro = π × (Raggio)² × Altezza.
- Forme irregolari: Utilizzare comunemente il metodo del dislocamento d'acqua (principio di Archimede) per misurare il volume di acqua dislocata.
- Calcolo della densità (ρ): Dopo aver ottenuto la massa (in g o kg) e il volume (in cm³ o m³), sostituirli nella formula. Assicurarsi che le unità siano coerenti.
Stima del peso in ingegneria:
Nell'ingegneria, il peso dei materiali in alluminio viene spesso calcolato direttamente utilizzando la formula della densità:
- Peso della piattaforma di alluminio (kg) = Spessore (mm) × Larghezza (m) × Lunghezza (m) × Densità (2.7)
- Peso della barra tonda di alluminio (kg) = π × (Diametro/2)² × Lunghezza (m) × Densità (2.7)
Tabella di riferimento per le densità delle leghe di alluminio comuni
Serie di leghe | Gradi tipici | Elementi leganti principali | Densità (g/cm³) | Proprietà chiave e applicazioni |
---|---|---|---|---|
Serie 1000 | 1050/1060/1070 | 99%+ Alluminio (Al puro industriale) | 2.70-2.71 | Alta purezza, eccellente conduttività elettrica/termica, resistenza alla corrosione. Comunemente utilizzato per materiali elettrici, scambiatori di calore, imballaggi alimentari, tubazioni per attrezzature chimiche. |
Serie 2000 | 2024/2014/2017 | Rame (Cu) come elemento legante principale | 2.76-2.80 | Alto rapporto resistenza-peso, eccellente macchinabilità, trattabile termicamente. Ampiamente utilizzato in aerospazio, strutture aeree, applicazioni militari e componenti ad alto stress. |
Serie 3000 | 3003/3004/3105 | Manganese (Mn) come elemento legante principale | 2.72-2.73 | Buona formabilità, resistenza moderata, eccellente resistenza alla corrosione. Applicazioni comuni includono utensili da cucina, scambiatori di calore, recipienti pressurizzati e pannelli architettonici. |
Serie 5000 | 5052/5083/5754 | Magnesio (Mg) come elemento legante principale | 2.66-2.70 | Eccellente resistenza alla corrosione, buona saldabilità, resistenza moderata ad alta. Utilizzato in applicazioni marini, pannelli automobilistici, recipienti pressurizzati e strutture architettoniche. |
Serie 6000 | 6061/6082/6005 | Magnesio (Mg) e Silicio (Si) | 2.69-2.70 | Buon rapporto resistenza-peso, eccellente estrudibilità, trattabile termicamente. Ampiamente utilizzato in applicazioni strutturali, componenti automobilistici, telai di biciclette e estrusi architettoniche. |
Serie 6063 | 6063/6063A | Magnesio (Mg) e Silicio (Si) - ottimizzati per l'estrusione | 2.69 | Eccellente estrudibilità, buon finitura superficiale, resistenza moderata. Scelta principale per estrusi architettoniche, cornici di finestre, cornici di porte e applicazioni decorative. |
Serie 7000 | 7075/7050/7020 | Zinco (Zn) come elemento legante principale | 2.80-2.85 | Massima resistenza tra le leghe di alluminio, eccellente resistenza alla fatica, trattabile termicamente. Utilizzato in aerospazio, automobili ad alte prestazioni, attrezzature sportive e applicazioni militari. |
Fattori che influenzano la densità dell'alluminio
La densità dell'alluminio non è fissa e è influenzata principalmente dai seguenti fattori:
Elementi leganti (fattore principale):
L'aggiunta di diversi elementi all'alluminio modifica significativamente la sua densità.
Diminuire la densità: Aggiunta di elementi più leggeri come litio (Li), magnesio (Mg), silicio (Si). Ad esempio, le leghe alluminio-litio, contenenti litio leggero, possono avere densità fino a 2.4-2.6 g/cm³.
Aumentare la densità: Aggiunta di elementi più pesanti come rame (Cu), zinco (Zn), manganese (Mn), nichel (Ni). Ad esempio, la lega 2024 (alto contenuto di rame) ha una densità di ~2.78 g/cm³, e la lega 7075 (alto contenuto di zinco) ha una densità di ~2.81 g/cm³.
Tecniche di lavorazione
Fonderia: Diverse metodiche di fonderia (fonderia in sabbia, fonderia a pressione, fonderia a cera persa) possono influenzare la densità finale a causa di variazioni di porosità e struttura granulare. La fonderia a pressione produce tipicamente componenti più densi con meno vuoti.
Lavorazione per deformazione: Lamina, estrusione e forgia possono aumentare la densità riducendo la porosità e rafforzando la microstruttura. L'elaborazione a freddo generalmente porta a una densità maggiore rispetto all'elaborazione a caldo.
Trattamento termico: Il trattamento di soluzione, l'invecchiamento e l'annealamento possono influenzare la densità attraverso modifiche nella formazione di precipitati e nella struttura granulare. Un trattamento termico appropriato ottimizza sia le proprietà meccaniche che la densità.
Effetti della temperatura
La temperatura influenzza significativamente la densità dell'alluminio attraverso l'espansione termica. Quando la temperatura aumenta, l'alluminio si espande e la sua densità diminuisce. A temperatura ambiente (20°C), l'alluminio puro ha una densità di 2.70 g/cm³. Il coefficiente di espansione termica dell'alluminio è approssimativamente 23.1 × 10⁻⁶ /°C, il che significa che la densità diminuisce di circa il 0.006% per ogni grado Celsius di aumento.
Effetti della porosità
La porosità riduce significativamente la densità dell'alluminio introducendo vuoti e sacche d'aria nella struttura del materiale. Anche piccole quantità di porosità possono avere effetti misurabili sulla densità. I livelli tipici di porosità nelle colature di alluminio variano dal 1-5%, il che può ridurre la densità di 0.03-0.14 g/cm³. La porosità è influenzata da parametri di colatura, velocità di raffreddamento e contenuto di gas durante l'elaborazione.
Confronto della densità dell'alluminio con altri metalli
Materiale | Densità (g/cm³) | Rapporto con l'alluminio | Caratteristiche chiave |
---|---|---|---|
Alluminio (puro) | ~2.70 | 1.00 | Leggero, resistente alla corrosione, eccellente conduttività |
Lega di magnesio | 1.74-1.84 | 0.65-0.68 | Alta resistenza, resistente alla corrosione, magnetico |
Titanio | 4.40-4.85 | 1.63-1.8 | Alta resistenza, magnetico, resistente alla corrosione |
Acciaio al carbonio | ~7.85 | 2.91 | Alta resistenza, magnetico, soggetto alla corrosione |
Acciaio inox | 7.75-7.93 | 2.87-2.94 | Resistente alla corrosione, alta resistenza, gradi non magnetici disponibili |
Rame puro | ~8.96 | 3.32 | Eccellente conduttività elettrica/termica, antimicrobico |
Rame | 8.40-8.70 | 3.11-3.22 | Buona macchinabilità, aspetto decorativo, resistente alla corrosione |
Lega di zinco | 6.60-7.20 | 2.44-2.67 | Buona colabilità, resistenza moderata, applicazioni di galvanizzazione |
Piombo puro | ~11.34 | 4.20 | Molto pesante, morbido, schermo anti-radiazioni, problemi di tossicità |
La densità dell'alluminio è approssimativamente 1/3 di quella dell'acciaio e del rame, rendendolo una scelta eccellente per applicazioni sensibili al peso. Rispetto alle leghe di magnesio (1.74-1.84 g/cm³), l'alluminio offre una migliore resistenza e resistenza alla corrosione mantenendo vantaggi di peso ragionevoli.
Applicazioni pratiche della densità dell'alluminio
Industria aerospaziale
La riduzione del peso è critica per l'efficienza del carburante e la capacità di carico. La bassa densità dell'alluminio consente strutture aeree più leggere mantenendo l'integrità strutturale.
Industria dell'imballaggio
Lattine e foglie di alluminio leggere riducono i costi di trasporto e l'impatto ambientale offrendo eccellenti proprietà di barriera.
Costruzione e architettura
Carichi strutturali inferiori, requisiti di fondazione ridotti e manipolazione più semplice durante l'installazione rendono l'alluminio ideale per applicazioni edilizie moderne.
Elettronica e dissipazione di calore
La combinazione di bassa densità e alta conduttività termica dell'alluminio lo rende perfetto per dissipatori di calore, carcasse elettroniche e soluzioni di gestione termica.
Sport e recreazione
Da telai di biciclette a racchette da tennis, le proprietà leggere dell'alluminio migliorano le prestazioni e riducono la fatica dell'utente negli attrezzature sportive.
Conclusione
Le caratteristiche di densità dell'alluminio (alluminio puro: 2.7 g/cm³, leghe: 2.6-2.9 g/cm³) lo rendono un materiale eccezionale per applicazioni che richiedono un equilibrio ottimale tra resistenza, peso e prestazioni. La sua natura leggera, combinata con una eccellente resistenza alla corrosione, formabilità e riciclabilità, posiziona l'alluminio come un materiale fondamentale nell'ingegneria moderna.