آشنایی با مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم
همان‌طور که می‌دانید آلومینیوم در دسته فلزات سبک‌وزن قرار می‌گیرد؛ اما استحکام برخی از مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم از فولادهای ساختمانی نیز بیشتر است. انواع آلیاژ آلومینیوم دارای هدایت الکتریکی و گرمایی خوبی هستند و منعکس‌کننده خوبی برای نور و گرما محسوب می‌شوند. همچنین آلومینیوم در اکثر موارد کاربردی، مقاومت به خوردگی زیادی دارد و فلزی غیرسمی است.
لازم به ذکر است که آلیاژهای آلومینیوم می‌توانند در اشکال مختلفی ریخته‌گری یا ساخته شوند و سطح نهایی متنوعی داشته باشند. با تمام این خواص گسترده باید گفت که جای تعجب نیست که آلیاژهای آلومینیوم در بین مواد مهندسی اهمیت درجه اولی داشته باشند. برای آشنایی بیشتر با کاربرد آلیاژهای آلومینیوم تا انتهای این مقاله از نورد پارس همراه ما باشید.
تولید آلیاژهای آلومینیوم
به‌طورکلی می‌توان گفت که ورق آلومینیوم فراوان‌ترین فلز پوسته زمین است؛ ولی اغلب به‌صورت ترکیب با عناصر دیگر مانند آهن، سیلیسیم و اکسیژن مورداستفاده قرار می‌گیرد. بوکسیت که اساساً اکسید آلومینیوم آبدار است اساسی‌ترین سنگ معدنی است که برای تولید آلومینیوم خام به‌کار می‌رود. ابتدا اکسید آلومینیوم (آلومینا) خالص با کمک فرآیند بایر از بوکسیت استخراج می‌شود. اکسید استخراجی، سپس در فرآیند هال و در مجاورت با یک حمام مذاب کریولیت به کمک آند و کاتد کربنی احیا می‌شود و به‌صورت مذاب آلومینیوم در کف کوره الکترولیت قرار می‌گیرد.
پس از اینکه آلومینیوم خام با خلوص بالا تولید شد حال می‌توان با اضافه‌کردن عناصر آلیاژی مناسب برخی از مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم را در انواع مختلف تولید کرد. در واقع برای تولید انواع آلیاژ آلومینیوم، شمش آلومینیوم خام در کوره‌های مخصوصی مجدد ذوب می‌شود و عناصر مختلف آلیاژی به‌صورت آمیژان و با درصد وزنی مشخص به مذاب اضافه می‌شوند و پس از سرباره سازی و جدایش ناخالصی‌ها آلیاژ آلومینیوم موردنظر تولید و آماده استفاده می‌شود.
انواع آلیاژ آلومینیوم
هدف از تولید انواع آلیاژ آلومینیوم بهبود خواص کیفی و کمی آلومینیوم برای مصارف مختلف است؛ اما نکته جالب این است که مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم دارای خاصیت فلزی هستند و حدود 96-90 درصد از آن‌ها را ترکیب آلومینیوم تشکیل می‌دهد. فلذا باید گفت که درصد مواد ناخالصی ناچیز بوده و حجمی در حدود 10 درصد برای ترکیب سایر فلزات باقی می‌ماند.
در حقیقت افزودن مقدار کمی ناخالصی تأثیرات بسیار شگرفی بر روی خواص و ویژگی‌های کاربردی آلومینیوم دارد. به همین علت شناخت انواع آلیاژهای آلومینیوم برای انتخاب نوع مناسب جهت کاربرد معین الزامی است. مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم به جهت روش‌های آلیاژسازی آلومینیوم به دودسته تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از:
- آلیاژ آلومینیوم نوردی
- آلیاژهای ریختگی
1. آلیاژ آلومینیوم نوردی
یکی از انواع آلیاژ آلومینیوم آلیاژ نوردی نام دارد که این‌گونه آلیاژها بر اساس استاندارها به هشت گروه 1xxx تا 8xxx بر اساس نوع فلزات تشکیل‌دهنده تقسیم‌بندی می‌شود. در واقع برای شناسایی مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم این دسته از یک سیستم چهارتایی استفاده می‌شود. عدد اول گروه آلیاژ را نشان می‌دهد، عدد دوم اصلاح آلیاژ اصلی یا حدود ناخالصی‌ها را نشان می‌دهد و دو عدد آخر نشان‌دهنده میزان خلوص آلومینیوم در آلیاژ هستند.
برای مثال آلیاژ ۱۰۵۰ نشان‌دهنده یک آلیاژ آلومینیوم سری یک با ناخالصی‌های بسیار کم و مقدار آلومینیوم ۹۹.۵ درصد است. ویژگی اصلی تمامی این آلیاژها امکان شکل‌پذیری با فرآیندهای کار سخت مثل نورد یا اکستروژن است. در ادامه نام انواع آلیاژ آلومینیوم نوردی آورده شده است:
- 1xxx: آلیاژ آلومینیوم با درصد خلوص 99.9 درصد
- 2xxx: مس به‌عنوان اصلی‌ترین عنصر در این نوع آلیاژ
- 3xxx: فلز منگنز اصلی‌ترین عنصر در این نوع آلیاژ
- 4xxx: سیلیسیم اصلی‌ترین ناخالصی برای این نوع آلیاژ است. قابلیت جوشکاری مناسب ویژگی مهم برای این نوع آلیاژ محسوب می‌شود.
- 5xxx: منیزیم اصلی‌ترین ناخالصی در این نوع آلیاژ است. این نوع آلیاژ بیشتر برای مصارف داخلی و تزئینات مورداستفاده قرار می‌گیرد.
- 6xxx: منیزیم و سلسیم هر کدام با درصدهای مختلف به‌عنوان ناخالصی در تولید این نوع آلیاژ هستند.
- 7xxx: فلز روی به‌عنوان ناخالصی اصلی در تولید این نوع آلیاژ استفاده می‌گردد.
- 8xxx: آلومینیوم با درصد کمی قلع و لیتیم به‌عنوان ناخالصی در این نوع آلیاژ است.
2. مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم؛ آلیاژهای ریختگی
یکی دیگر از انواع آلیاژ آلومینیوم بر اساس روش تولید آلیاژهای ریختگی است. در واقع این نوع از آلیاژهای آلومینیوم به روش ریخته‌گری و قالب‌گیری به شکل موردنظر تبدیل می‌شوند. دسته‌بندی این نوع آلیاژها نیز با یک کد چهاررقمی نمایش داده می‌شود. در حقیقت این کد معرفی درجات و گرید بندی آلومینیوم به همراه ناخالصی‌های آنان است.
مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم ریختگی به دلیل داشتن خواص ریخته‌گری مناسب همچون سیالیت خوب، آسانی تغذیه و نیز استحکام، شکل‌پذیری و مقاومت به خوردگی مطلوب بسیار توسعه یافته‌اند. بد نیست بدانید که به‌منظور رسیدن به خواص ریخته‌گری و افزایش سیالیت، سیلیسیم پای ثابت تمامی این آلیاژها است. در ادامه به انواع آلیاژ آلومینیوم ریختگی اشاره شده است:
- آلومینیوم آلیاژ 1100
- آلومینیوم آلیاژ 2011
- آلومینیوم آلیاژ 2014
- آلومینیوم آلیاژ 2024
- آلومینیوم آلیاژ 3003
- آلومینیوم آلیاژ 5052
- آلومینیوم آلیاژ 6061
- آلومینیوم آلیاژ 6063
مشخصات و ویژگی های مهم ترین آلیاژی های آلومینیوم
یکی از ویژگی های مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر خوردگی است. در حقیقت اگر بنا به نیاز آلومینیوم را با فرایند آلیاژسازی تبدیل به یکی از رده‌های آلومینیوم آلیاژی نماییم باتوجه‌به تأثیر مثبت عناصر افزوده شده مقاومت در برابر خوردگی آن به شکل قابل‌توجهی افزایش پیدا می‌کند. در واقع انواع آلیاژ آلومینیوم دارای ویژگی های مهمی هستند که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره شده است:
- توانمندی در رسانایی حرارتی
- توانمندی در رسانایی الکتریکی
- نسبت مناسب استحکام به وزن
- مقاومت در شکست
- کارپذیری بسیار بالا
- اتصال‌پذیری بالا
- قابلیت بازیافت
کاربرد مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم
همان‌طور که در تاپیک‌های قبلی اشاره شد مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم بر اساس نوع ناخالصی در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند. دسته‌ای از انواع آلیاژ آلومینیوم که درصد خلوص بالایی دارند بیشتر در حوزه صنایع الکتریکی و شیمیایی مورداستفاده قرار می‌گیرند. از جمله آلیاژهای درصد خلوص بالا می‌توان به گروه 1xxx اشاره نمود. همچنین آلیاژهای آلومینیوم که درصد ناخالصی از فلز مس را داشته برای مصارف هوایی و ساخت بدنه هواپیما مورداستفاده قرار می‌گیرند.
علاوه بر این‌ها آلیاژ آلومینیوم ترکیب شده با منگنز قابلیت چکش‌خواری مناسبی داشته و بیشتر برای مصارف عمومی به کار گرفته می‌شود. در این میان آلیاژ آلومینیوم همراه با سیلیسیم برای تولید مفتول‌های جوشکاری و ورق‌های آلومینیوم استفاده می‌گردد.
از آلیاژهای مختلف آلومینیوم جهت مصارف گوناگونی از جمله: باتری‌ها، نیمه‌رسانا، تصفیه و گالوانیزه کردن فولاد، ماشین‌ها و تجهیزات کشاورزی، وسایل و لوازم‌خانگی همچون ماشین لباسشویی، صنایع برق و ساختمان به کار گرفته می‌شود. همان‌طور که گفته شد آلومینیوم و آلیاژهای آن خواص منحصربه‌فردی دارند؛ به همین سبب در صنایع مختلفی از انواع آلیاژ آلومینیوم استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از کاربردهای مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم اشاره شده است:
- صنعت کشتی‌سازی
- صنعت خودروسازی
- صنعت هوافضا
- صنعت ساختمان
- صنعت برق
- صنعت لوازم‌خانگی
- صنعت بسته‌بندی
نام گذاری مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم به چه صورتی انجام می شود؟
نام‌گذاری مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم بر اساس ترکیب این آلیاژها و عناصر آلیاژی که به آن اضافه می‌شوند، انجام می‌گیرد. در واقع در این نام‌گذاری یک عدد چهاررقمی به انواع آلیاژ آلومینیوم نسبت داده می‌شود که عدد اول معرف نوع عنصر آلیاژی است که در این آلیاژها وجود دارد. شایان‌ذکر است که این نام‌گذاری برای آلیاژهای ریختگی و کار شده متفاوت است و برحسب نوع عناصر آلیاژی، آلیاژها می‌توانند قابلیت عملیات حرارتی یا رسوب سختی داشته باشند.
جمع‌بندی
در این مقاله از نورد پارس سعی شد تا درباره مهم ترین آلیاژهای آلومینیوم اطلاعاتی را در اختیار شما قرار دهیم. همان‌طور که بیان شد به دلیل مزایای زیاد انواع آلیاژ آلومینیوم در بسیاری موارد می‌توان آن‌ها را جایگزین آلیاژهای آهنی نمود. کاربرد آلیاژهای آلومینیوم در صنایع مختلف از جمله صنعت هوافضا، صنعت ساختمان، صنعت برق، صنعت لوازم‌خانگی و… باعث شده این نوع آلیاژ امروزه در صنایع مختلف بسیار مورداستفاده قرار بگیرد.
شرکت طلوع نورد پارس با بیش از چهار دهه تجربه در صنعت نورد آلومینیوم، به‌عنوان یکی از پیشروان تولید ورق و گرده‌های آلومینیومی در ایران شناخته می‌شود. این شرکت با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و به‌روزترین تجهیزات تولیدی، توانسته است محصولات باکیفیت بالا و مطابق با استانداردهای جهانی را به بازارهای داخلی و بین‌المللی عرضه کند. برای تهیه انواع گرده آلومینیوم و اطلاع از قیمت آن‌ها می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما با کارشناسان فروش ما در این مجموعه در ارتباط باشید و اطلاعات لازم را دراین‌خصوص کسب کنید.
- دسته بندی: مقالات علمی
- تگ ها:
- تاریخ انتشار: ۱۴۰۳/۰۸/۱۷
