آلومینیوم به علت خواص فیزیکی و شیمیایی که دارد در صنایع مختلفی به کار می رود، اما فلز آلومینیوم خام به علت شکننده بودن و ارتقاء خواص نیاز دارد که با فلز های دیگر ترکیب و آلیاژ آلومینیومی را به وجود بیاورد که حتما آن را تحت انواع عملیات حرارتی آلومینیومی برای کاربرد های مختلف آماد می کنند.
هر کدوم از آلیاژ های آلومینیوم داری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی می باشند که این آلیاژ ها به دو صورت تولید می شوند و شما با توجه به این ویژگی ها باید آن ها را برای صنایع خود انتخاب کنید.
انواع آلیاژ آلومینیومی
انواع آلیاژ های آلومینیومی را از نظر روش تولید در دو دسته قرار می دهند: آلیاژ های کار پذیر (نورد) و آلیاژ های ریختگی که آن ها را توضیح می دهیم
آلیاژ کارپذیر
آلیاژ کارپذیر یا نورد حدود ۸۰ درصد از آلومینیوم تشکیل شده است که با توجه به استاندارد های موجود و عناصر تشکیل دهنده در ۸ گروه ۱xxx تا ۸xxx قرار می گیرند و از نظر مکانیکی در اشکال مختلف دیده می شوند.
آلیاژ های کارپذیر آلومینیوم در دو دسته عملیات حرارتی پذیر و عملیات حرارت ناپذیر می توان تقسیم بندی کرد.
آلیاژ آلومینیوم ریختگی
این آلیاژها را تحت عملیات ریخته گری تولید می کنند که برخی از آنها نیز عملیات حرارت پذیر یا حرارت ناپذیر می باشند که بر اساس نام گذاری آلیاژ آلومینیوم از چهار رقم که مابین رقم سوم و چهارم یک نقطه قرار داده اند.
رایج ترین آلیاژ های آلومینیوم
در این قسمت از مقاله به معرفی رایج ترین آلیاژ های آلومینیوم می پردازیم که هر کدام از آن ها به علت نوع عنصر به کار رفته دارای خواص و کاربرد های مختلف می باشد.
آلیاژ آلومینیوم – مس
آلیاژ آلومینیوم – مس با نام تجاری دورآلومین با وجود ۵٫۷ مس به حداکثر سختی می رسد که در برخی مواقع از عناصر سیلیسیوم و منیزیم استفاده می کنند. یکی از کاربرد های دورآلومین استفاده در صنعت هواپیمایی و سازهای سبک می باشد.
با روش آلیاژ آلومینیوم نورد روکش نازکی از آلومینیوم خالص را بر روی دورآلومین ایجاد می کنند و مقاومت خوردگی آن را افزایش می دهند.
آلیاژ آلومینیوم – منیزیم
آلوماگ نام تجاری برای این آلیاژ می باشد که با حدود ۱۰ درصد منیزیم مقاومت خوردگی خوبی دارد و در صورتی که مقدار منزیم افزایش یابد با مقاومت خوردگی رابطه عکس خواهد داشت.
علاوه بر مقاومت خوردگی آلیاژ آلومینیوم – مس سبک بودن و توانایی صیقل پذیری بالا باعث شده آن را در آثار هنری، معماری و تزئینی مورد استفاده قرار دهند.
آلیاژ آلومینیوم – سیلیسیوم
آلپاکس نام تجاری آلیاژ آلومینیوم – سیلیسیوم است که با افزایش دادن سیلیسیوم شکل پذیری آن کمتر می شود اما قابلیت ریخته گری و مقاومت خوردگی را بیشتر خواهد کرد.
آلپاکس حاوی ۱۲ تا ۱۳ درصد سیلیسیوم است که میتوان با عملیات حرارتی آلومینیوم سختی آن را افزایش داد و در برخی موارد در آلپاکس از ۷ درصد سیلیسیم و ۳ درصد منیزیم استفاده می شود.
استرانسیوم
این آلیاژ را در راستای بهبود آلیاژ آلومینیوم – سیلیسیم مورد استفاده قرار می دهند.
نیکل
عنصر نیکل به همراه مس می تواند مقاومت آلومینیوم را در درجه حرارت بالا افزایش دهد و ضریب انبساط را نیز کاهش دهد.
قلع
استفاده از قلع (sn) باعث بهبود ضد اصطکاکی می شود به همین دلیل از آن در کاربرد های یاتاقانی استفاده می کنند. در آلیاژ های ریختگی تقریبا ۲۵ درصد قلع به کار رفته است که افزایش آن بر خواص ماشین کاری و رسوب سختی تاثیر دارد.
کاربرد های آلیاژ آلومینیومی
فلز آلومینیوم به دلیل خواص زیادی از جمله مقاومت در برابر وزن بالا و مقاومت به خوردگی به عنوان یکی از پر مصرف ترین فلز های شناخته شده می شود. در زیر لیستی از صنایع فلزی آلومینیوم آلیاژی را ارائه میدهیم:
تولید کابل و سیم الکترونیکی (آلومینیوم خالص)
کاربرد های زینتی
درب و پنجره های آلومینیوم
صنایع هوایی و فضایی
کاربرد های زیر آبی
صنایع خودرو سازی
و ….
نام گذاری آلیاژهای آلومینیوم
برای نام گذاری آلیاژ آلومینیومی باید نوع آلیاژ را از نظر ریختگی و نورد مورد بررسی قرار داد. که هیچ گونه سیستم بین المللی برای نام گذاری آلیاژ ریختگی آلومینیوم در نظر گرفته نشده است اما موسسه آلومینیوم آمریکا یک سیستم نام گذاری مشابه آلیاژ های کارپذیر برای آن ها طراحی کرده است.
نام گذاری آلیاژ آلومینیوم نورد
چهار رقمی می باشد که رقم اول بیانگر عنصر آلیاژ اولیه می باشد به طور مثال آلیاژ ۱xxx به سری آلیاژ های اشاره می کند که بیشتر از فلز آلومینیوم خالص تشکیل شده اند. این آلیاژ ها از ۱xxx تا ۸xxx نام گذاری می شوند که در صنایع فلزی آلومینیوم آلیاژی کاربرد دارند.
نام گذاری آلیاژ آلومینیوم ریختگی
این سیستم نام گذاری مانند نام گذاری نورد از چهار رقم و در ۸ سری تعریف شده اند که بین ارقام سوم و چهارم یک نقطه می گذارند مانند ۱xx.x
سیستم نام گذاری انگلیسی
آلیاژ ها، ترکیبات شمشی و قطعات ریختگی توسط سیستم استاندارد BS 1940 انگلیس نام گذاری شده اند که همه آن ها دارای پسوند LM هستند و که حروف زیر حالت و شرایط ریختگی را بیان می کند
M- : ریخته شده
TB- : عملیات حرارتی انحلال و پیر سختی که آن را هم با W نمایش می دهند.
TB7- : عملیات حرارتی انحلال شده و پایدار شده
TE- : پس از ریخته گری، پیر سازی مصنوعی انجام می شود آن را با P نمایش می کنند.
TF- : عملیات حرارتی انحلال به همراه پیر سازی مصنوعی که آن را با WP نیز نمایش می دهند.
TF7- : عملیات انحلال، پیر سازی مصنوعی و پایدار شده
TS- : عملیات حرارتی تنش زدایی
در صورتی که از پسوند استفاده نکنند یعنی آلیاژ به صورت شمش می باشد و در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله عملیات حرارتی آلومینیومی مراجعه کنید.