Что прочнее чугун или алюминий: ЧТО ЛУЧШЕ: АЛЮМИНИЙ ИЛИ ЧУГУН?

ЧТО ЛУЧШЕ: АЛЮМИНИЙ ИЛИ ЧУГУН?

алюминий против чугуна


Немного о физических свойствах металлов:

1. Теплопроводность — это способность вещества передавать тепло (энергию движущихся молекул) от одной части тела к другой. Чем выше значение теплопроводности, тем быстрее происходит нагрев металла.
Коэффициент теплопроводности алюминия = 200-220 Вт/м/К
Коэффициент теплопроводности чугуна = 50-70 Вт/м/К

2. Теплоемкость вещества — это количество теплоты поглощаемое веществом при нагревании на 1 градус. Чем больше значение теплоемкости, тем больше тепла запасает в себе 1 кг вещества.
Теплоемкость алюминия = 920 Дж/кг/К
Теплоемкость чугуна = 540 Дж/кг/К

3. Плотность вещества — это масса вещества приходящаяся на единицу объема. Чем больше значение плотности, тем тяжелее тело при равных размерах.
Плотность алюминия = 2700 кг/куб.м
Плотность чугуна = 7000 кг/куб.м

Судя по табличным данным чугун обладает значительно меньшей теплопроводностью, следовательно чугунная посуда нагревается медленнее алюминиевой. Сравнив остальные свойства металлов получим, что плотность чугуна больше в 2,5 раза, а теплоемкость меньше лишь в 1,7 раза. Таким образом, если взять два совершенно одинаковых (по форме и объему) казана из алюминия и чугуна и нагреть их до одинаковых температур, то чугунный казан будет остывать намного дольше (так как масса чугуна намного больше, теплопроводность намного меньше, а количество запасённого тепла чуть меньше, чем у алюминия).

Преимущества алюминия:

  • посуда имеет малый вес.
  • очень доступный и распространенный металл, поэтому цена на алюминиевую посуду ниже;
  • долговечна.


Преимущества чугуна:

  • чугунная посуда не тускнеет, не деформируется и не боится царапин;
  • при правильном обращении чугунная посуда практически вечна.

Недостатки алюминия:

  • из-за высокой теплопроводимости в ней легко пригорают продукты, а следы нагара трудно удаляются с ее поверхности;
  • тонкостенная алюминиевая посуда легко деформируется и теряет свой первоначальный привлекательный внешний вид;
  • посуда покрывается плёнкой оксида алюминия и начинает темнеть, но это не влияет на вкус пищи в процессе приготовления;
  • нельзя хранить пищу в алюминиевой посуде долгое время (> 3 часов), так как посуда окисляется и меняет вкус еды.

Недостатки чугуна:

  • склонность к ржавчине, поэтому после мойки ее следует тщательно вытирать или просушивать на плите, а затем смазывать маслом;
  • большой вес;
  • как и в алюминевой посуде нельзя хранить пищу долгое время (> 3 часов).

 

Достаточно физики! Пора готовить!

Чугунную посуду рекомендуют для приготовления птицы, тушеных овощей и мяса, а также для приготовления плова.
В алюминиевых кастрюлях хорошо варить макароны, каши и овощи, а вот тушить мясо, готовить борщ и кислые щи в них не следует.
Не следует использовать алюминиевую и чугунную посуду для хранения готовой пищи, для соления и квашения, поскольку в ней пища окисляется и теряет свои вкусовые качества.

Таким образом, чтобы ответить на вопрос: «Что лучше: чугунная или алюминиевая посуда?», нужно решить детскую задачку, про «Кто победит – кит или слон?». Алюминиевая и чугунная посуда отличаются по большому перечню характеристик и просто не смогут друг друга заменить. Сложно приготовить в алюминиевой посуде вкусный плов, а в чугунной посуде — макароны по-флотски.

Чугун vs Алюминий. Во сколько раз чугун тяжелее алюминия?

Прицепился я к новым алюминиевым моторам. На тему, что алюминиевые блоки долго не «ходят» и т.д.

Не заглядывая в интернет, скажите, во сколько раз чугун тяжелее алюминия? В 10 раз? В 5 раз? Грубо говоря, если чугунный блок в нормальном моторе может выходить 500.000-1.000.000, а алюминиевый 150.000-200.000, то я был бы готов пожертвовать надежностью за разницу в весе в раз 5. Т.е. если чугунный блок весит 100 кг, а алюминиевый 20 кг, то это хорошо, я согласен, разница в 80 кг — это много.

А что на самом деле имеем? Т.к. алюминий менее прочный, то блок приходится делать чуть толще/больше. Движущиеся детали все равно делают из стали, п.э. в чугунных и алюминиевых моторах «патраха», допустим, будут одинаковыми.

А теперь, барабанная дробь, 1 кубометр алюминия весит 2.7 тонны, а чугуна 7.0 тонны.

Т.е. блок алюминиевый весит, в идеале, в два раза легче чугунного. А это значит, что в идеале, при весе чугунного блока 100 кг (это большой блок, а ля М30В35), алюминиевый будет весить 50 кг. При средней массе современного автомобиля 1500 кг.  это 3% его массы))) Это мешок картошки в багажнике)))

Еще раз))) Мы пожертвовали надежностью двигателей за 3% массы автомобиля))) И при этом приобрели гемороя с надежность, хрупкостью, повышенным износом цилиндров, хитрыми покрытиями стенок цилиндров и т.д.

50 кг — это пара мощным аккумуляторов, которых даже не хватит для гибридного авто)))

Я бы понял, если алюминиевые блоки применяли только на спорт карах, там важен каждый грамм. Но на гражданском авто…. Только подумайте, на сколько производство чугуна дешевле, чем алюминия. На сколько капиталка чугунного блока проще и дешевле алюминиевого.

Если тебя уж очень приперло и хочешь уменьшить вес авто на 3%, то выкинь запаску (оставь докатку) и лишнее барахло в багажнике. Да современные кресла с электроприводами весят под 40-50 кг)))

А теперь еще возьмем малолитражный 4-х цилиндровый мотор, там экономия будет от силы 20 кг.))

Автопром+маркетинг=дорога в Ад ))

Литой алюминий или чугун что лучше

На кухне не обойтись без сковороды, ведь она используется для приготовления практически каждого блюда. Опытные и начинающие повара обращают внимание на огромный ассортимент товаров на рынке. Производители предлагают чугунные и алюминиевые сковородки, отличающиеся физическими свойствами и техническими характеристиками. Изделия влияют на приготовление блюда и на итоговый результат. Мы рассмотрели главные достоинства чугунных и алюминиевых сковородок, чтобы упростить выбор.

Чугунные и алюминиевые сковородки относятся к бюджетной категории кухонной посуды. Первый тип изделий считается классикой, потому что такими сковородками пользовались бабушки и мамы. Сегодня они по-прежнему привлекают достоинствами. Алюминиевые изделия – своеобразная противоположность, поэтому выбор вызывает трудности у людей. Этот вопрос стоит рассмотреть более внимательно.

Чугунная сковорода

Чугун – тяжелый и плотный металл. Чугунные сковородки отличаются толстыми стенками и дном, поэтому пища на них хорошо прожаривается и сохраняет тепло 1-2 часа под крышкой. Главная особенность заключается в структуре чугуна. Обильное масло для жарки заполняет поры и создает пленку с антипригарными свойствами. Благодаря этому посуда не уступает нынешним моделям с тефлоновым или керамическим покрытием, хотя расход масла возрастает в разы.

Приготовление блюд на чугунной сковороде имеет ряд отличительных особенностей. Металл легко прокаливается и не боится высоких температур. В такой посуде хорошо тушить или прожаривать пищу в течение 20-30 минут. Эти сковородки – не лучший выбор для стейков или блинов, но жаркое или тушеная картошка с капустой получатся отменными. На чугуне хозяйки делают блюда, как из русской печи.

Главной проблемой для хозяйки станет большой вес. 3-килограммовую посуду тяжело перетаскивать с места на место. Но в остальном проблем не возникает – сковородка не повреждается, служит по 5-10 лет, а чтобы ее повредить, придется сильно постараться.

Тем не менее, посуда из чугуна рекомендуется для тушения, запекания и длительной тепловой обработки. Она не подойдет для быстрой жарки мяса или овощей, потому что металл долго разогревается. Хозяйки с опытом справляются с готовкой любых блюд на семью.

В уходе чугунные сковородки не прихотливы. На их поверхности образуется маслянистая пленка, поэтому их промывают теплой водой с обычными моющими средствами. Но важно протирать ее тряпочкой насухо, так как чугун подвержен коррозии. Помните, что пористая структура впитывает масло и запахи, поэтому такую посуду обычно используют только для определенного вида продуктов.

Достоинства

долговечность, устойчивость к царапинам и механическим повреждениям;

простота в обслуживании;

совместимость с металлическими лопатками;

отсутствие вредных веществ и токсичность испарений;

устойчивость к деформациям даже при готовке дольше 20-30 минут;

устойчивость к температурам свыше 350-400оС;

Более дорогой и качественной разновидностью алюминиевой посуды, являются изделия, изготовленные из литого алюминия. Технология производства этой посуды в корне отличается от методов, которые применяются для изготовления посуды из штампованного алюминия.

На этой странице нашего сайта, Вы не только сможете увидеть множество предметов домашней утвари, изготовленной из этого материала, но и подробнее узнаете о том, что это за материал. Какими свойствами он обладает, что представляет собой и почему изделия из него стоят дороже чем из штампованного алюминия.

Что такое литой алюминий?

Литой алюминий – это тот же самый алюминий, используемый для производства штампованных кастрюль, сковородок и сотейников, разница состоит лишь в методе производства. Слово «литой», присутствующее в названии обращает наше внимание на способ, который применяется в производстве.

Такую посуду, как бы «льют» или «выливают» из алюминия, как фигуры из гипса. Суть процесса изготовления тоже довольно проста. Расплавленный металл заливают в специальные металлические формы, заранее подготовленные. После чего он остывает и получается готовое изделие.

Особенности посуды из литого алюминия

Благодаря таким особенностям производства посуда из литого алюминия имеет более толстые стенки и дно, которые равномерно нагреваются и также равномерно распределяют тепло, что положительно влияет на качество приготовляемой пищи и её вкусовые свойства.

Такая посуда устойчива к деформациям, она массивна и достаточно много весит, в сравнении с посудой других видов алюминия. Литой алюминий быстро нагревается, как и любой алюминий, но медленнее своих собратьев по материалу, штампованного и кованого алюминия.

Преимущества посуды из литого алюминия

Литой алюминий является довольно крепким и прочным материалом. Такая высокая прочность этой посуды влияет и на срок службы литой алюминиевой утвари. Она служит довольно долго и не теряет свой внешне привлекательный вид, но многое зависит от производителя.

Ещё одним важным достоинством такой посуды является то, что пища в ней, при закрытой крышке, довольно долго остается теплой. И как уже чуть выше мы отметили, вкусовые свойства пищи приготовленной в качественной литой сковородке, заслуживает особой похвалы и уважения.

Современная посуда из литого алюминия

Посуда из литого алюминия, в отличие от других видов изделий из этого материала, стала изготавливаться относительно недавно, во второй половине двадцатого века. Но даже за такой относительно небольшой срок существования, она проделала большой путь. Последние инновационные технологии позволили значительно улучшить характеристики алюминиевой утвари.

Современная посуда из литого алюминия, особенно сковородки, это настоящие технологические произведения искусства. Пища в них не пригорает, готовится быстро и такая посуда не требует особого ухода. Её можно мыть в посудомоечной машине и, разумеется, вручную. Но для этого не потребуется много усилий. Современное антипригарное покрытие сковородок и другой алюминиевой посуды, устойчиво к механическим и химическим воздействиям.

Какие предметы посуды можно купить из литого алюминия?

Любые предметы посуды, в которых можно жарить, варить, запекать и тушить мясо и овощи, изготавливается из литого алюминия.
В нашем интернет-магазине Вы всегда сможете приобрести:
— кастрюли,
— жаровни,
— сковородки, включая сковородки-гриль и блинницы, — ковши и многое-многое другое.
Мы предлагаем изделия, изготовленные из литого алюминия от известных и надежных мировых производителей.

Литой алюминий является более качественным и дорогим материалом. Основные отличия — технология производства и технические характеристики. Изделие стало активно использоваться для изготовления посуды.

Характеристика

При производстве, посуду отливают из алюминия, как гипсовые фигуры. Металл плавят и заливают в подготовленную форму.

У качественного изделия толщина составляет 5-10 мм. Такой посудой можно пользоваться ежедневно. После готовки необходимо переложить пищу в контейнер для хранения.

Из литого алюминия производят:

  1. Кастрюли разного объема.
  2. Любые типы сковородок (ковш, блинница и пр.).
  3. Жаровни.

Большинство сковородок имеет антипригарное покрытие. При эксплуатации, допустимо использование любого типа плиты.

Рекомендации по уходу:

  1. Перед использованием нового изделия желательно, промыть поверхность теплой водой и моющим средством.
  2. Если образовался темный налет, посуду необходимо обработать уксусом, или 10 минут прокипятить в ней раствор (на 1 л воды добавить 0,5 ч.л. лимонной кислоты).
  3. Запрещено хранить различные соленья: капуста, огурцы, грибы и пр.
  4. При чистке нельзя использовать химию с высоким содержанием щелочей.

Преимущества посуды из литого алюминия

  • Прочность. Алюминий является одним из самых прочных материалов. Изделие сохраняет технические характеристики спустя годы использования. При качественном уходе, сковороды и кастрюли прослужат несколько лет. Для большей надежности, корпус утолщается. Так, посуда выдерживает длительную эксплуатацию, перегрев и падения.
  • Теплопроводность. Посуда быстро нагревается при готовке. Тепло равномерно распределяется по всей конструкции. Пища не пригорает, все стороны одинаково разогреты. Приготовленное блюдо надолго остается горячим.
  • Легкость. Большинство изделий имеет слишком высокий вес, что неэффективно при эксплуатации. Алюминий широко применяется на крупных производствах, благодаря легкости изготовленных изделий. Посуду легко перемещать по кухне. Полки не прогибаются и не ломаются, как это часто бывает со стальными моделями.
  • Универсальность. Готовить блюда в алюминиевой посуде можно на любом типе варочной поверхности (газовая, электрическая, стеклокерамическая и пр.). Если приобретается модель для использования на стеклокерамике, толщина дна должна быть более 4-6 мм.
  • Готовка. Модели с толстыми стенками и дном, большего всего, подходят для: прожарки мяса и рыбы, тушения овощей и различных гарниров, запекания курицы и индейки. Продукты не жарятся, а томятся внутри посуды. Такой метод дает приятный аромат и вкус.
  • Нагрев. Максимальная температура — 400 градусов. Данный параметр зависит от качества производства, материалов и покрытия. При сравнении с другими моделями, посуда из литого алюминия выдерживает наибольшие температурные нагрузки.
  • Коррозия. При контакте с воздухом, алюминиевая поверхность покрывается оксидной пленкой. Это обеспечивает качественную защиту от образования ржавчины.
  • Разнообразие моделей. Индустрия предлагает широкий выбор посуды. Опытная хозяйка знает, какая модель ей необходима. Можно приобрести комплект посуды, который включает сразу несколько изделий. Это даст значительную экономию, в отличие от покупки отдельных моделей.
  • Стоимость. Посуда из литого алюминия стоит гораздо дешевле чугунных аналогов. За цену 1 изделия можно приобрести 2-3 алюминиевые модели. При этом, технические характеристики не зависят от стоимости. Однако нельзя выбирать самые дешевые изделия. Важно грамотно сопоставить стоимость и технические характеристики.
  • Чистка. Качественное изделие не имеет пор. Загрязнения не проникают в структуру посуды. Это значительно облегчает уборку. Достаточно использовать бытовые средства и теплую воду. Модели с титановым или алмазным покрытием легко чистятся в посудомоечной машинке. Тефлон необходимо мыть вручную.

Недостатки моделей из литого алюминия

  • Хранение блюд. После приготовления, пища не должна длительное время находиться внутри алюминиевой посуды. Металл вступает в реакцию с органическими кислотами. Алюминий попадает в блюда, а далее — в организм человека, что приводит к серьезному отравлению.
  • Химическая реакция. Из-за особенностей материала в посуде нельзя готовить слишком острую и кислую пищу. Алюминиевая модель не подходит для приготовления маринада и варенья. В процессе, мелкие частицы оседают на продуктах.
  • Постоянный контроль. Несмотря на современные методы нанесения покрытий и обработок, пища может пригореть. Необходимо постоянно контролировать процесс приготовления. Передержанное блюдо потеряет изысканный вкус, а в худшем случае — подгорит и испортится.
  • Абразивные элементы. При уборке запрещено использовать средства с абразивными веществами. Они могут испортить поверхность посуды. Изделие придет в непригодность.
  • Повреждения. Механическое воздействие может испортить посуду. Модель не получится отреставрировать. Придется покупать новое изделие.
  • Вред. Специалисты утверждают, что при эксплуатации алюминиевой посуды, в организм человека попадает чрезмерная доза металла. Его высокая концентрация может вызывать пищевое отравление и развитие различных заболеваний. Изучение данного вопроса еще не завершилось. Точно сказать о вреде алюминиевых моделей нельзя. Если придерживаться правил эксплуатации, изделие не представляет опасности для здоровья человека.

Стоит ли приобретать посуду из литого алюминия?

Для профессиональной кулинарии, алюминиевая посуда — наилучший вариант. Она позволяет готовить разнообразные блюда, не меняя набор. Все значительные недостатки можно устранить, если грамотно использовать изделие. При должном уходе, высокое качество и технические характеристики сохранятся на несколько лет.

Для приготовления солений и варений понадобится модель из другого материала, чтобы избежать химических реакций. Важно помнить, что нельзя хранить пищу длительное время в алюминиевой посуде.

Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

В последние годы стало модно перед покупкой автомобиля смотреть на его внешность, форму, интерьер и различные функции. Двигатель и коробки передач вместе с подвеской как-то незаметно стали отходить на второй план. Но это неправильно. Ведь автомобиль – это не модный новый смартфон или телевизор. Для любого транспортного средства двигатель – это его сердце, без которого он не может осуществлять свою главную функцию. Тем не менее все еще есть водители, которые перед покупкой машины тщательно изучают ее техническо-механическую часть. Но многие в итоге сталкиваются с дилеммой при выборе двигателя, задавая себе непростой вопрос: а какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный? 

 

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

 

Да-да, современный авторынок может вынести мозг любому автолюбителю при выборе автомобиля. Это раньше было просто: выбрал марку, модель, один из нескольких движков – и все. Теперь же количество различных технологий в современных автомобилях, наверное, уже скоро обгонит количество технологий в космическом аппарате Аполлон, слетавшем на Луну.

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Этот посадочный модуль Appolo точно не был сделан из чугуна

 

Многие из наших читателей знают, что в последние годы в автомире становится все меньше машин с чугунными двигателями. На их смену пришли легкие алюминиевые моторы. В итоге автолюбители во всем мире поделились на два лагеря, один из которых рьяно доказывает другому, что алюминиевые двигатели хуже старых чугунных. В одной из прошлых наших статей мы уже подробно разобрали преимущества и недостатки новых и старых моторов. Сегодня же мы решили кратко поговорить о том, какие все-таки движки лучше – алюминиевые или чугунные.

 

На первый взгляд, алюминий лучше обычного чугуна. Именно поэтому многие автолюбители и эксперты считают, что алюминиевые моторы имеют преимущество перед старыми, полагая, что чугунные моторы – это отсталая технология. На самом деле эта идея совершенно неверна и подобное мнение крайне однобоко. 

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

 

Давайте же познакомимся с разницей между алюминиевыми и чугунными двигателями. Алюминиевые и чугунные моторы называют так в зависимости от того, из какого материала сделан блок цилиндров двигателя. Например, если блок цилиндров сделан из чугуна, то двигатель считается чугунным. И даже если в нем будет использоваться алюминиевая головка блока цилиндров, то все равно этот двигатель будет считаться чугунным. То же самое касается и алюминиевых силовых агрегатов. 

 

Смотрите также: Вот какие плюсы и минусы есть у различных типов двигателей: обзор

 

Фактически же оба типа двигателей имеют как свои преимущества, так и недостатки. Давайте кратко в виде цитат из прошлой статьи выделим преимущества и недостатки алюминиевых двигателей, которые откроют глаза тем, кто считает, что чугунные моторы – это допотопные технологии. На самом деле сбрасывать со счетов чугунные силовые агрегаты еще рано. 

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

 

Преимущества алюминиевых моторов

  • Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
  • Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
  •  Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах, но тем не менее она бывает)
  •  Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
  •  Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отличие от чугунных моторов
  •  Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
  •  Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Минусы алюминиевых моторов

  •  Сложность изготовления. Для отлива блока необходимо более сложное оборудование и технологии 
  •  Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
  •  Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
  •  Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая
  •  Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
  •  Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
  •  Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
  •  Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
  •  Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
  •  Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки 
  •  Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)

 

Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.

 

Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие. 

 

Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

 

Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам. 

 

Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Чугунный элемент двигателя

 

Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств. 

 

Смотрите также: 8 самых известных типов двигателей в мире! Вот чем они отличаются

 

У чугунных моторов также есть минусы. Главный – это их вес, что существенно сказывается на расходе топлива и, конечно, на экологии. В том числе чугунные двигатели более шумные и работают более грубо. Также чугунный мотор долго прогревается и хуже охлаждается, в отличие от алюминиевого.

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

 

Так что, как видите, нельзя однозначно сказать, что алюминиевый двигатель лучше железного, также как нельзя утверждать, что современные алюминиевые моторы – полный отстой и что классические чугунные двигатели – лучшие в мире. У каждого мотора свои преимущества и недостатки!

 

Да, от алюминиевых моторов не стоит ожидать какого-то рекордного километража. К сожалению, у алюминиевых двигателей ресурс в любом случае меньше, чем в старых классических моторах. Но, увы, таковы реалии нашего современного мира. Вы посмотрите вокруг – а что сейчас долговечно? Вон мосты рушатся, недавно построенные, что уж говорить  об одноразовых брендовых чайниках, холодильниках и духовках. Сегодня срок службы многой техники уже не может сравниться со сроком службы старой, которая могла работать почти вечно. 

 




Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Из этих кусков чугуна сделают двигатель или тормозные диски

 

Но в любом случае при должном уходе алюминиевый мотор без проблем пройдет 300-400 тыс. км. При среднем пробеге в 30 000 км, чтобы наездить этот километраж, понадобится более 10 лет. Этого вполне достаточно, чтобы через десять лет утилизировать автомобиль или продать на вторичном рынке, чтобы приобрести себе новый автомобиль. Вы понимаете, что с ростом благосостояния населения за последние 25 лет постепенно людям становится ненужным владеть одним автомобилем 30 лет. Так что да, алюминиевые моторы имеют минусы, и причем существенные, но это не катастрофа. Хотя, конечно, если верить в конспирологию, то теория заговора автопроизводителей против потребителей все-таки имеет место. Подробнее об этом в нашей статье можете прочитать здесь.

 

Так что какой покупать автомобиль, решать вам. Да, вопрос выбора сегодня очень тяжелый. Но главное – не спешить. Оцените все «за» и «против» и принимайте решение разумом, а не эмоциями. Необходимо всегда анализировать полученную информацию в спокойной обстановке, чтобы сделать правильный выбор автомобиля.

Выбираем радиаторы: алюминий, сталь или чугун?

Никто не станет спорить, что уют и тепло в наших домах напрямую зависят от обогревательных устройств. Вопрос становится особенно актуальным, когда наступает время сменить морально устаревшую модель радиатора либо принять решение, что лучше выбрать для новой квартиры, загородного дома. Ведь каждый вид радиатора имеет ряд достоинств и недостатков. Попробуем в этом разобраться.

 

В настоящее время на рынке представлен широкий спектр отопительных радиаторов разных конструкций и производителей. Отопительным приборам приходится работать в различных условиях. Самые жесткие условия работы отопительных радиаторов – в городской системе центрального отопления. Это связано с высоким и нестабильным давлением в системе, высокой химической агрессивностью и засоренностью теплоносителя. Гидро-удары если не разрушают отопительные приборы сразу, то значительно уменьшают срок их службы. Вода в трубах отопления насыщена кислородом, она, как правило, жесткая, содержит массу твердых частиц. Все это способствует усиленной коррозии и абразивному износу радиаторов изнутри.

 

Варианты для дачи, коттеджа, частного дома

Имеет значение материал, из которого изготовлен радиатор. Это может быть алюминий, сталь, чугун. Алюминиевые радиаторы легкие и элегантные, с высокой теплоотдачей. Они быстро нагреваются и хорошо управляются с помощью термостатических вентилей. Однако недостатков у этих приборов гораздо больше, нежели достоинств. Прежде всего, это сравнительно небольшой срок службы из-за разрушений, связанных с коррозией и наличием в воде абразивных микрочастиц. Контакт алюминия и воды приводит к образованию водорода и гидроокиси алюминия, что разрушает защитный слой и приводит к быстрой коррозии, загазованности внутри и неравномерному разогреву радиатора. Кроме того, алюминиевые радиаторы требуют больше энергии для перекачивания теплоносителя. Поэтому такие радиаторы лучше устанавливать для отопления коттеджей, загородных домов.

Стальные панельные радиаторы имеют небольшую глубину, легкие и хорошо работают с автоматизированными системами управления. Самое слабое звено у них – сварочные швы. Они очень чувствительны к гидравлическим ударам и большому давлению в системе отопления, из-за чего постепенно ослабляются (если не разрушаются сразу). Через год-два эксплуатации такой прибор может выйти из строя. Еще один серьезный минус – если спустить воду более чем на пару недель, процесс коррозии уже не остановить. Разрушение стали в воде происходит со скоростью 0,1 мм в год. Стальные панельные радиаторы лучше всего подходят для обогрева коттеджей либо городских малоэтажных домов.

 

Что лучше для городских многоэтажек

Чугунные радиаторы хорошо известны потребителям, поскольку именно их использовали застройщики на протяжении XX века. Широко используют чугунные радиаторы и в наше время. Насколько оправдано такое решение, можно понять, если взвешенно оценить их основные преимущества и недостатки.

Чугун – материал нейтральный по отношению практически ко всем теплоносителям. Он не требователен к чистоте жидкости теплоносителя. Этот дает возможность использовать чугунные радиаторы в городских домах с центральным отоплением. У них высокая коррозийная стойкость. Поэтому именно чугунные радиаторы больше других подходят для открытых и периодически опорожняемых систем отопления (например, в многоквартирных домах, когда по окончании отопительного сезона вода сливается). В процессе эксплуатации внутренняя поверхность радиатора покрывается так называемой «сухой ржавчиной», которая препятствует распространению коррозии. Кроме того, чугун не подвержен электрохимической коррозии. Он не образует гальваническую пару ни со сталью, ни с медью. Проходное отверстие имеет достаточно большой диаметр, соответственно низкое гидравлическое сопротивление потока воды. Они не требуют чистки от шлама в период всего срока эксплуатации. Эти условия дают возможность успешно использовать чугунные радиаторы в системах с естественной циркуляцией. Долговечность изделия обуславливает и большая толщина стенок. Чугунные радиаторы прекрасно подходят для помещений с высокими потолками. Что касается недостатков, то основной из них – чугун тяжелый, и радиаторы имеют большой вес, достаточно громоздки. Это усложняет монтаж, регулировку, перемещение и т. д. Такие радиаторы долго нагреваются и столь же долго остывают.

Вывод: чугунные обогреватели больше других подходят для городских многоэтажек при централизованной системе отопления.

 

Радиаторы – как украшение интерьера

В Беларуси чугунные отопительные радиаторы производит Минский завод отопительного оборудования. На протяжении 60 лет практика подтверждает, что чугунное отопительное оборудование имеет значительные преимущества, в том числе и по сроку службы, в три–пять раз превышающему срок эксплуатации алюминиевых и стальных радиаторов. С целью обновления номенклатуры выпускаемых изделий работа конструкторов и инженеров предприятия организована таким образом, что радиаторы, например, обновляются в течение одного–двух лет. На сегодня завод единственный на постсоветском пространстве, выпускающий десять модификаций чугунных радиаторов. А словосочетание «минский радиатор» стало звучать как своего рода бренд, характеризующий качество продукции.

По замене брака за последние три года наблюдается снижение в 4,7 раза, что составляет 0,03 процента от объема продаж. Относительно ассортимента производимой продукции, за последние три года ОАО «МЗОО» представило на рынок два новых изделия с улучшенными теплотехническими характеристиками и принципиально новым дизайном.

Необходимо отметить, что чугунные отопительные радиаторы, несмотря на их недостатки (высокая металлоемкость, неудобство монтажа вследствие большого веса, высокая тепловая инерционность), имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с алюминиевыми или стальными радиаторами. А именно – срок службы чугунных изделий не менее 50 лет (т.е. до морального износа), имеют высокую коррозионную стойкость. С мая 2013 года предприятие-изготовитель приняло решение об увеличении гарантийного срока на отопительные приборы до 5 лет. Именно они больше других подходят для открытых и периодически опорожняемых систем отопления. Не требуют подготовки теплоносителя, устойчивы к гидро-удару, а увеличенное сечение водных каналов позволяет исключить чистку в период всего срока эксплуатации.

Какова же дальнейшая стратегия завода? Путь взят опять-таки на модернизацию. Именно за счет модернизации и высоких технологий будет увеличиваться мощность производства и расширяться номенклатура выпускаемой продукции.

 

Людмила ШЕСТОКОВИЧ, фото Дмитрия ЕЛИСЕЕВА, «ЗН»

КАКОЙ КАЗАН ЛУЧШЕ: АЛЮМИНИЕВЫЙ ИЛИ ЧУГУННЫЙ

kakoy_kazan_luche_aluminieviy_chuguniu

Казан – сферическое изделие с достаточно толстыми стенками, предназначенный для приготовления национальных восточных рецептов. Изделие не является важным атрибутом в нашем доме, но в нем блюда выходят вкусней, ярче и насыщеннее. Сегодня он стал достаточно популярным, и проявление интереса научиться в нем готовить возрастает.

Используя казан при приготовлении блюд, тепло идет со всех сторон сначала к стенкам, далее к воде и продуктам.

Если рассматривать передачу тепла продуктам от масла, процедура получается такой же, но с другой температурой, в данной ситуации сырье не важно.

ДЕТАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС В ЧУГУННЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ КАЗАНАХ

Показатели нормы измеряются:

  1. Состоянием тепловой передачи.
  2. Наивысшей температурой во время приготовления.
  3. Длительностью процесса.
  4. Равномерным распределением тепла.

Для приготовления густых и вязких блюд в казане тепло будет проходить проблематично, в данном случае важны характеристики товара.

Характеристики материала:

Материал

Масса (кг / литр)

Проводимость тепла (дж/кг*k)

Теплоёмкость (Вт/м*k)

Алюминий

2,6

221

920

Чугун

7,22

50

540

Показатели массы чугуна находятся в лидирующих позициях. Чугунные изделия хорошо накапливают тепло и отдают продуктам. Главное замечание — чугунный казан требуется правильно разогреть.

Сравнивая товары из выбранных металлов по качеству, выходят следующие показатели, где масса емкости из чугуна — 7,85 кг, а из алюминия — 2,6 кг.

Алюминий одинаково сосредотачивает и концентрирует тепло, он вдвое лучше по теплоёмкости и имеет массу в трое меньше.

Используя казан на газе дома, огонь распределяется по определенным точкам. И жидкость будет кипеть по этим местам, образуются пузыри. Если пригорели продукты, это в основном произойдет по кругу образованного огня от газа. Наиболее ярко эта выявляется в товарах с плоским дном.

Блюда, приготовленные в казане из чугуна, будут с румянцем всего лишь на дне емкости. Продукты, которые находились возле боков, не подрумяниваются.

Тепло от газа в казан из алюминия поступает практически на все дно, а в чугунный больше в четыре раза. И часть теплоты переходит в бока изделия, и, следовательно, выходит значительно лучше.

ЗНАЧИМОСТЬ РАВНОМЕРНОГО РАСХОЖДЕНИЯ ТЕПЛА

Выбор изделия зависит от метода, которым вы будите готовить блюда, и поэтому требуются сведения о различии теплопровода в казане и в приготовляемом виде продукта. Требуется понять, что мы хотим получить на выходе. Для этого нам поможет информация по теплофизическим показателям.

В таблице проанализируем часто встречаемые продукты по выбранным показателям.

Продукт

Масса (кг / литр)

Проводимость тепла (дж/кг*k)

Теплоемкость (Вт/м*k)

Вода

1

4100

0,58

Рыба

1

3600

0,8

Животное и птичье мясо

1

2800 — 3300

0,5

Картофель

1,1

3400

0,6

Масло

0,8

1700

0,12

По данным показателям видно, что теплоёмкость продуктов преобладает над теплоёмкостью материала как и проводимость тепла.

Рассматривая качественные изделия, видим, что у чугунного казана толщина стенок от 4 мм, а у алюминиевого в разы меньше. И самое важное у данных товаров — низкая теплоёмкость, если имеет это важный показатель отбора. В данном случае рассмотрите другие варианты материалов, такие как медный и керамический, но по надежности они уступают.

Многие заблуждаются, что чугун сдерживает тепло, если требуется оперативно обжарить большое количество продуктов. Но на самом деле, показатель тепла низкий, для увеличения показателя должен быть большой поток тепла.

Проведите эксперимент самостоятельно, и вы поймете, что тепловой процент низкий в чугунной посуде. Чтобы провести эксперимент, нужно вскипятить воду на домашней кухне, далее уберите казан с огня и увидите, что вода перестанет кипеть. Если провести такой же эксперимент с казаном из керамики, то эффект будет другой — ваша вода будет продолжать кипеть пару минут.

Проводимость тепла мешает по функциональной поверхности распределять равномерно по чугунным изделиям. Чугунный казан имеет толстые стенки, но в основном они возле бортов, сделано специально для защиты изделия от трещин. Также дно имеет весомую толщину, а стенки казана намного тоньше. Проведите еще один эксперимент. Для этого взвесьте чугунный казан, выясните диаметр, площадь и плотность стенок. И вы поймете, что толщина стенок значительно меньше.

Чугунные изделия имеют высокую степень востребованности. Секрет заключается в экономичном сырье, качественные показатели поверхности, посуда прочная и долго служит.

Алюминиевые казаны менее распространены, их в основном выбирают туристы для походов и предпочтительны для людей при приготовлении блюд восточной кухни дома.

Хотя многие пишут, что алюминий не безопасен для готовки, что возможно попадет в организм человека с пищей. Но на сегодняшний день появились изделия с тефлоновой и другой поверхностью, и, следовательно, изменился показатель алюминия. Так как к безопасности начали относиться с большей серьезностью.

В наши дни поверхность алюминиевого казана защищена керамикой, а дно состоит из:

  1. Стали, позволяет распределять индукционные волны.
  2. Меди, распределяет тепло.
  3. Алюминия, главное сырье.

Как пришли технологические изменения, то алюминий с легкостью применяют для различной пищи на домашней кухне. Главное помнить о температурных показателях, который критически влияют на алюминиевые изделия. В домашнем хозяйстве важный атрибут – это алюминиевая крышка.

Лучше всего дома владеть казаном из различных видов сырья — чугун, алюминий, медь, керамика, так как каждый по-своему проявляет себя в приготовлении различных блюд.

ЧТО ВЫБРАТЬ: ЧУГУН ИЛИ АЛЮМИНИЙ

Если вы рассматривайте только алюминий и чугун при выборе своего казана, вы не рассматривайте важности показателей тепла, а главное срок эксплуатации и их прочность. Конечно, лучший выбор — чугун. Только не забывайте о его слабых качествах: чугун тяжелый, хрупкий, подвержен коррозии и эстетически не привлекательный. И чугунная посуда не просто моется, и имеет требования к использованию бытовой химии и способу очистки.

Чтобы защитить казан от коррозии, обработайте его предварительно и правильно храните.

Репутация у чугунного изделия сложилась давно, многим людям нравится его надежность и равномерный нагрев. Используя дополнительно чугунную крышку при приготовлении, вы получите пар, которым можно пользоваться. Тем самым лучше выйдут традиционные восточные блюда.

Если ваша главная потребность туризм или блюда, приготовленные на домашней кухне, и вы хотите легкий, экономичный казан, Ваш вариант – алюминиевый. Чтобы избежать деформации и казан не остывал быстро, выбирайте со современным покрытием.

эксперт пояснил, какие двигатели лучше и почему

За последние десятилетия автомобили стали мощнее и комфортнее, но при этом существенно усложнилась их конструкция. За великолепную динамику и умеренный расход топлива водителям теперь приходится расплачиваться надежностью. Как же получилось, что супернадежные моторы остались далеко в прошлом, еще в 90-х годах, и на какие нюансы стоит обращать внимание при выборе машины – далее в нашем обзоре.

Блок цилиндров рядного 6-цилиндрового двигателя BMW M20B25. | Фото: nl.m.wikipedia.org.

Основу любого двигателя внутреннего сгорания составляет блок цилиндров. Это массивная металлическая деталь, в которой выполнены отверстия – цилиндры. В них перемещаются поршни, которые и передают энергию газов на коленчатый вал, создавая крутящий момент. При этом блок подвергается большой температуре, давлению, трению. Именно поэтому прочность и износостойкость этой детали является столь же важной характеристикой, как и марка применяемого масла в многом влияет на «живучесть» мотора.

Для автомобильных двигателей основными материалами для изготовления блока и головки цилиндров являются чугун и алюминиевый сплав. У каждого из этих вариантов есть свои существенные преимущества и недостатки, поэтому остановимся на них подробнее.

Блок цилиндров – основная деталь в двигателе внутреннего сгорания. | Фото: ebay.com.

Если верить гаражным знатокам, то чугунный блок цилиндров – это полный архаизм. То же утверждают и автопроизводители, которые активно рекламируют как новые, так и «новые» технологии, в частности, широкое применение алюминия для снижения веса машины. Как результат, на большинстве современных машин стоят моторы с алюминиевыми блоками. При этом часто все забывают о главном — о прочности материала и его сопротивлению к изнашиванию. Чугун, сам по себе, более прочный и износостойкий, чем алюминиевый сплав любой марки. А это значит, что машина с чугунным мотором проедет больше, и 300-400 тысяч километров – не предел. Даже нанесение специального покрытия на алюминий – не панацея от раннего износа. Одно упоминание таких материалов, как «никасил» и «алюсил» вызывают немало гнева у владельцев машин и радость у сотрудников СТО.

Технология, проверенная временем — чугунный блок цилиндров с нижним расположением клапанов. | Фото: hthoward.co.uk.

Против чугунных блоков двигателя у алюминиевых есть весомый «козырь» — малый вес, а разница может достигать несколько десятков килограммов. Это, без сомнения, полезно, поскольку машина разгружается, что улучшает динамику и помогает экономить топливо. Но у алюминиевых деталей есть и свои недостатки.

Во-первых, склонность к перегреву и деформации. Алюминиевые детали чаще коробятся при повышении температуры, в то время как чугунные аналоги меньше подвержены проблеме. Особенно это опасно на моторах с турбонаддувом. К тому же, при ремонте алюминиевого блока нужна особая осторожность, т.к. чаще случаются различные неприятности наподобие слизанной резьбы.

Двигатели большинства современных машин имеют блок цилиндров из сплава на основе алюминия. | Фото: koenigsegg.com.

Подытожим результат. По мнению профильного эксперта-двигателиста, моторы с алюминиевым блоком цилиндров лучше подходят для небольших городских машин, а также в тех случаях, когда нужна скорость. А для всех остальных автомобилей наилучшими можно считать детали из чугуна как более надежные и дешевые.

Источник

Мой мир

Facebook

Вконтакте

Twitter

Одноклассники

90000 Aluminum Vs. Cast Iron Engine Blocks 90001 90002 90003 by Richard Rowe 90004 90005 90002 Nicolas Agustin Cabrera / Demand Media 90005 90002 While iron engine blocks are time-tested and race-proven, aluminum is the preferred metal for many racers. It does have many advantages, but you need to be aware of its limitations. 90005 90010 Cost 90011 90012 90002 The primary argument against aluminum blocks is the cost, which can be more than triple that of a comparable iron offering.90005 90010 Weight 90011 90017 90002 Aluminum’s primary advantage is its light weight. Many blocks are half the weight of traditional iron blocks. This is especially important when you consider that every bit of that weight is over the front axle, which is a detriment to handling. 90005 90010 Strength 90011 90022 90002 While a properly designed and prepared aluminum block can be just as strong as iron, iron is inherently stronger and more dependable in high horsepower applications.90005 90010 Horsepower 90011 90027 90002 Aluminum’s tendency to distort under stress can damage the cylinder bores and widen clearances, both of which are a detriment to horsepower. 90005 90010 Compatibility 90011 90032 90002 Because they expand at the same rate, aluminum blocks are less likely to experience blown head gaskets when used with aluminum heads than iron block / aluminum head combinations. 90005 90035 More Articles 90036.90000 Aluminum vs Cast Iron vs Stainless Steel 90001 90002 As you shop for boilers and read their specifications, youâ ll see three materials used in heat exchangers: cast iron, aluminum and stainless steel. The heat exchanger is the part that transfers heat from the combustion gases into the water that is being circulated by the boiler, so it is a crucial part of the design. 90003 90002 Letâ s look at the pros and cons of cast iron, aluminum and stainless steel heat exchangers and when each material is used.90003 90006 90007 Pros and Cons of Cast Iron Heat Exchangers 90008 90009 90010 90011 90007 Pros: 90008  Cast iron is inexpensive and it handles temperature changes quite well. It is also very durable, and boilers manufactured with cast iron heat exchangers have some of the longest warranties. Limited lifetime and 20-year warranties are offered on top cast iron models from Peerless Boiler,  Utica Boilers and other boiler makers. 90014 90011 90007 Cons: 90008  There are three concerns with cast iron.It is the heaviest of the three materials. Secondly, it can not be used in condensing boilers for reasons specified below in the advantages of stainless steel. Finally, cast ironâ s heat transfer efficiency is lower than the other two materials. 90014 90011 90007 The bottom line: 90008  Most floor-mounted, standard-efficiency, affordable gas and oil boilers are built with cast iron heat exchangers. 90014 90023 90006 90007 Pros and Cons of Aluminum Heat Exchangers 90008 90009 90010 90011 90007 Pros: 90008  While used the least of the three materials, it has the advantage of being lighter and more efficient in transferring heat than cast iron and less expensive than stainless steel.90014 90011 90007 Cons: 90008  Aluminum doesnâ t transfer heat as well as stainless steel, and it can not be used in condensing boilers. 90014 90011 90007 The bottom line: 90008  Aluminum heat exchangers are found in boilers in the 90% to 94% efficiency range like the Utica UB90-100 IV 90% boiler and the Weil McLain Ultra Gas S3 CT with models from 92-94% efficient. 90014 90023 90006 90007 Pros and Cons of Stainless Steel Heat Exchangers 90008 90009 90010 90011 90007 Pros: 90008  Stainless steel is the only material of the three that can be used in condensing boilers.These boilers capture additional heat by condensing the moisture in exhaust gases to be ultra-efficient. The problem is that flu gas condensate is very acidic and quickly destroys cast iron and aluminum heat exchangers. Stainless steel is lighter than the others, so it is popular for wall-hung gas boilers. 90014 90011 90007 Cons: 90008  Stainless steel is the most expensive material, and is rarely used in non-condensing units, so its efficiency benefits arenâ t utilized. Secondly, because of the acidity of condensing boiler flue gases, warranties are typically 15 years or less and are often pro-rated after five to seven years.90014 90011 90007 The bottom line: 90008  Some studies show that condensing boilers do not have the durability of cast iron boilers, and so the money saved through energy efficiency might be lost through having to replace the equipment sooner, as the president of US Boiler argues in this interesting letter to the EPAâ s Energy Star team. 90014 90023 90060.90000 New research yields super-strong aluminum alloy 90001

90002

Purdue postdoctoral research associate Sichuang Xue, at left, and doctoral student Qiang Li, prepare a sample for research to create super-strong aluminum alloys. Credit: Purdue University image / Marshall Farthing

90003 Researchers have demonstrated how to create a super-strong aluminum alloy that rivals the strength of stainless steel, an advance with potential industrial applications.90004 90003 «Most lightweight aluminum alloys are soft and have inherently low mechanical strength, which hinders more widespread industrial application,» said Xinghang Zhang, a professor in Purdue University’s School of Materials Engineering. «However, high-strength, lightweight aluminum alloys with strength comparable to stainless steels would revolutionize the automobile and aerospace industries.»90004
90003 New research shows how to alter the microstructure of aluminum to impart greater strength and ductility. Findings were detailed in two new research papers. The work was led by a team of researchers that included Purdue postdoctoral research associate Sichuang Xue and doctoral student Qiang Li. 90004
90003 The most recent paper was published online Jan. 22 in the journal 90010 Advanced Materials 90011. The earlier paper was published in November in the journal 90010 Nature Communications 90011.90004
90003 The new high-strength aluminum is made possible by introducing «stacking faults,» or distortions in the crystal structure. While these are easy to produce in metals such as copper and silver, they are difficult to introduce in aluminum because of its high «stacking fault energy.» 90004
90003 A metal’s crystal lattice is made up of a repeating sequence of atomic layers. If one layer is missing, there is said to be a stacking fault. Meanwhile, so-called «twin boundaries» consisting of two layers of stacking faults can form.One type of stacking fault, called a 9R phase, is particularly promising, Zhang said. 90004

90003
90020 90021
90004
Researchers have demonstrated how to create a super-strong aluminum alloy that rivals the strength of stainless steel, an advance with potential industrial applications. Credit: Purdue Engineering
90003 «It has been shown that twin boundaries are difficult to be introduced into aluminum. The formation of the 9R phase in aluminum is even more difficult because of its high stacking fault energy,» Zhang said.»You want to introduce both nanotwins and 9R phase in nanograined aluminum to increase strength and ductility and improve thermal stability.» 90004
90003 Now, researchers have learned how to readily achieve this 9R phase and nanotwins in aluminum. 90004
90003 «These results show how to fabricate aluminum alloys that are comparable to, or even stronger than, stainless steels,» he said. «There is a lot of potential commercial impact in this finding.» 90004

90003 Xue is lead author of the 90010 Nature Communications 90011 paper, which is the first to report a «shock-induced» 9R phase in aluminum.Researchers bombarded ultrathin aluminum films with tiny micro-projectiles of silicon dioxide, yielding 9R phase. 90004
90003 «Here, by using a laser-induced projectile impact testing technique, we discover a deformation-induced 9R phase with tens of nanometers in width,» Xue said. 90004
90003 The microprojectile tests were performed by a research group at Rice University, led by professor Edwin L. Thomas, a co-author of the Nature Communications paper. A laser beam causes the particles to be ejected at a velocity of 600 meters per second.The procedure dramatically accelerates screening tests of various alloys for impact-resistance applications. 90004

90037

A sample is readied for analysis using a transmission electron microscope. Credit: Purdue University image / Marshall Farthing

90003 «Say I want to screen many materials within a short time,» Zhang said. «This method allows us to do that at far lower cost than otherwise possible.» 90004
90003 Li is lead author of the Advanced Materials paper, which describes how to induce a 9R phase in aluminum not by shock but by introducing iron atoms into aluminum’s crystal structure via a procedure called magnetron sputtering.Iron also can be introduced into aluminum using other techniques, such as casting, and the new finding could potentially be scaled up for industrial applications. 90004
90003 The resulting «nanotwinned» aluminum-iron alloy coatings proved to be one of the strongest aluminum alloys ever created, comparable to high-strength steels. 90004
90003 «Molecular-dynamics simulations, performed by professor Jian Wang’s group at the University of Nebraska, Lincoln, showed the 9R phase and nanograins result in high strength and work-hardening ability and revealed the formation mechanisms of the 9R phase in aluminum,» Zhang said.»Understand new deformation mechanisms will help us design new high strength, ductile metallic materials, such as aluminum alloys.» 90004
90003 One potential application might be to design wear- and corrosion-resistant aluminum alloy coatings for the electronics and automobile industries.

90004 90048

New light weight metal as formable as aluminum sheet metal with 1.5 times higher strength

90048

90050 More information: 90051
Qiang Li et al. High-Strength Nanotwinned Al Alloys with 9R Phase, 90010 Advanced Materials 90011 (2018). DOI: 10.1002 / adma.201704629

Provided by
Purdue University

90003
90050 Citation 90051:
New research yields super-strong aluminum alloy (2018, January 26)
retrieved 13 July 2020
from https: // phys.org / news / 2018-01-yields-super-strong-aluminum-alloy.html
90004
90003
This document is subject to copyright. Apart from any fair dealing for the purpose of private study or research, no
part may be reproduced without the written permission. The content is provided for information purposes only.
90004

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о