آلومینیوم

آلومینیوم فلزی است نقره ای رنگ که به آسانی می شود به آن شکل داد. پس از آهن، آلومینیوم پرکاربردترین فلز صنعتی است و مصرفش پیوسته در حال افزایش است. این فلز را از بوکسیت که فلزی ترنشین است می گیرند. جداسازی اکسیژن از آن بسیار دشوار است به همین دلیل آلومینیوم فلزی نو است. این فلز در ابتدا توسط  Pierre Berthier فرانسوی که در جنوب فرانسه در بخش Baux بود کشف و Bauxit  نامگذاری شد.

جداسازی آلومینیوم از سنگ Bauxit در ابتدا توسط تجزیه ی برقی انجام می شد اما در سال 1892 تا به امروز به یاری سود سوزآور انجام می گیرد

آشنایی با آلومینیوم:

امروزه آلومینیوم به دلیل ویژگی های خاص از قبیل انعطاف پذیری، چکش خواری، قابلیت تراشیده شدن، مقاومت در برابر خوردگی، رسانای الکتریسیته بودن، عدم زنگ زدگی، چگالی پایین و وزن کم، خود را از سایر فلزات متمایز ساخته و به دلیل وجود طیف وسیعی از آلیاژها با کاربردهای گسترده، یکی از با صرفه ترین و پرجاذبه ترین فلزها به شمار می آید.

آلومینیوم و مجموعه ها:

آلومینیوم دارای آلیاژهای متفاوتی است که با تغییر درصدی از عنصر ناخالص هر گروه، آلیاژ سری جدیدی به وجود می آید.در طبقه بندی هر گروه اصلی ترین عنصر ناخالص دارای عددی می باشد که شروع کننده نام دسته است. جدول زیر نشان دهنده ی کد مجموعه و عنصر ناخالص می باشد:

 با تغییر هر یک از عناصر، ویژگی های هر گروه متفاوت و منحصر به فرد خواهد بود. از این رو استفاده از هر مجموعه با توجه به نیازها و واکنش آلیاژها در موقعیت های متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند. اصلی ترین مجموعه در بین 9 مجموعه حاضر، مجموعه 2 و مجموعه 6 است که به بررسی خواص آن خواهیم پرداخت:

مجموعه 2xxx:

مس اصلی ترین عنصر ناخالص آلیاژی سری 2xxx است. این آلیاژها برای کسب خواص مطلوب، نیازمند عملیات حرارتی محلولی اند. خواص مکانیکی این آلیاژها، در شرایط عملیات حرارتی محلول شده همانند و گاهی نیز فراتر از فولاد کم کربن است؛ در برخی مواقع، عملیات حرارتی رسوبی، سبب افزایش مجدد خواص مکانیکی می شود. این عملیات حرارتی اساساً مقاومت محصول را افزایش می دهد.

مجموعه آلیاژهای 2xxx به اندازه آلیاژهای آلومینیومی، مقاومت در برابر خوردگی نداشته و تحت شرایط معین ممکن است در معرض خوردگی قرار بگیرد. آلیاژهای مجموعه 2xxx به طور خاص مناسب بخش ها و سازه هایی اند که نیازمند مقاومت بالا در برابر بارهای تقسیم شده باشند؛ همچنین این آلیاژ قابلیت تحمل دمای بالاتر از 150 درجه سانتی گراد و محدودیت جوشکاری دارند ولی برخی از آنها، بسیار عالی ماشین کاری می شوند.

بنابراین ،این نوع ورق این آلیاژها معمولاً با آلومینیوم خلوص بالا یا آلیاژ منیزیم - سیلیکون، مجموعه 6xxx پوشانده می شود. این کار سبب محافظ گالوانیکی هسته ی آلیاژ شده و در نتیجه مقاومت در برابر خوردگی را بسیار بالا می برد.

مجموعه 6xxx:

آلیاژهای مخصوص 6xxx تقریباً به میزان لازم برای تشکیل سیلیسید منیزیم mg2si)) سیلیکون و منیزیوم دارند و از این رو قابلیت انجام عملیات حرارتی بروی آنها وجود دارد. این آلیاژها با آن که به اندازه آلیاژهای 2xxx و 7xxx قوی نیستند، ولی شکل پذیری، جوش پذیری، قابلیت ماشین کاری، مقاومت در برابر خوردگی و تا حد مطلوبی استحکام دارند؛ آلیاژ در این گروه عملیاتی حرارت پذیر ممکن است به شکل بازپخت T4 درآید و پس از رسیدن به خواص کامل T6، می توان با انجام عملیات های گوناگون میزان مقاومت آن را بالا برد.

عملیات حرارتی:

عملیات های گرمایی برای فرآوری بازپخت پایدار:

عملیات T برای محصولاتی به کار می ورد که برای فرآوری بازپخت پایدار بروی آن ها عملیات حرارتی با ، یا بدون کار سخت مکمل انجام می گیرد. همیشه بعد از حرف T یک یا چند رقم می آید. عملیات های حرارتی پر کاربرد در آلیاژهای پرمصرف نما، T1، T5، T6 می باشند.

عملیات حرارتی T1:

عملیات حرارتی سرد شده از یک روند شکل دهی،در دمای بالا و پیرسازی طبیعی شده برای شرایط پایدار واقعی، این نشانه برای فراورده هایی به کار می رود که پس از روند های شکل دهی در دمای بالا نظیر اکسترود کاری، سردکاری نشده باشند و روش سردکاری آن به صورت تدریجی در دمای اتاق پیرسازی و پایدار شده است.

عملیات حرارتی T5:

عملیات حرارتی T6:

فرمول های تولید و ترکیبات اسمی آلیاژهای آلومینیوم:

خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم: