استاندارد: راهنمای آلیاژ آلومینیوم
جنس: آلومینیوم
پایان سطح: ساده یا سفارشی
بسته بندی: کارتن با پالت های خزدار
توانایی تامین: 50 تن در ماه
آلومینیوم یکی از پرکاربردترین و پرکاربردترین فلزات در جهان است. این سبک وزن، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است که آن را به انتخابی محبوب برای طیف وسیعی از کاربردها، از هوافضا و خودرو گرفته تا ساخت و ساز و بسته بندی تبدیل می کند. با این حال، همه آلیاژهای آلومینیوم یکسان ساخته نمی شوند و انتخاب آلیاژ مناسب برای پروژه شما برای دستیابی به عملکرد مطلوب و مقرون به صرفه بودن بسیار مهم است. در این مقاله، راهنمای جامعی در مورد آلیاژهای آلومینیوم، شامل خواص، طبقه بندی و کاربردهای آنها ارائه خواهیم کرد تا به شما در تصمیم گیری آگاهانه کمک کند.
آلیاژهای آلومینیوم چیست؟
آلیاژهای آلومینیوم مخلوطی از آلومینیوم با سایر فلزات یا غیر فلزات هستند که برای افزایش خواص آن مانند استحکام، چقرمگی، سختی و مقاومت در برابر خوردگی به آن اضافه می‌شوند. آلیاژهای آلومینیوم بر اساس ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی طبقه بندی می شوند که بر خواص مکانیکی آنها مانند استحکام کششی، استحکام تسلیم، ازدیاد طول و سختی تأثیر می گذارد. آلیاژهای آلومینیوم معمولاً با یک سیستم اعداد چهار رقمی شناسایی می شوند که رقم اول نشان دهنده عنصر آلیاژی و دو رقم دوم حداقل درصد آلومینیوم را نشان می دهد.
خواص آلیاژهای آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم دارای خواص متعددی هستند که آنها را برای کاربردهای مختلف مطلوب می کند. برخی از خواص کلیدی آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از:
سبک وزن
آلیاژهای آلومینیوم چگالی پایینی دارند که باعث می‌شود یکی از سبک‌ترین فلزات مورد استفاده در کاربردهای ساختاری باشند. وزن مخصوص آلومینیوم حدود یک سوم فولاد است که به معنی وزن کمتر و نسبت استحکام به وزن بالاتر است.
مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژهای آلومینیوم به دلیل تشکیل یک لایه اکسید محافظ روی سطح، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند که از اکسیداسیون و خوردگی بیشتر جلوگیری می کند. این باعث می شود آلیاژهای آلومینیوم برای کاربردهای خارجی و دریایی مناسب باشند، جایی که قرار گرفتن در معرض رطوبت و آب شور می تواند باعث خوردگی شود.
قدرت و استحکام
آلیاژهای آلومینیوم را می توان برای افزایش استحکام و چقرمگی آنها تحت عملیات حرارتی قرار داد و برای کاربردهای پر استرس مناسب می شود. برخی از آلیاژهای آلومینیوم مانند 7075-T6 نسبت استحکام به وزن بالاتری نسبت به برخی فولادها دارند که آنها را برای کاربردهای هوافضا و دفاعی مناسب می کند.
رسانایی
آلیاژهای آلومینیوم دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی هستند که آنها را برای کاربردهای الکتریکی و انتقال حرارت مناسب می کند. آلیاژهای آلومینیوم اغلب در ساخت سینک های حرارتی، رادیاتورها و هادی های الکتریکی استفاده می شوند.
طبقه بندی آلیاژهای آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم به دو دسته عمده تقسیم می شوند: آلیاژهای فرفورژه و آلیاژهای ریختگی. آلیاژهای فرفورژه توسط یک سری فرآیندهای مکانیکی و حرارتی مانند نورد، آهنگری و اکستروژن تولید می شوند که منجر به ساختاری فرفورژه با خواص مکانیکی بهبود یافته می شود. از سوی دیگر، آلیاژهای ریخته‌گری با ریختن فلز مذاب در قالب و اجازه دادن به جامد شدن آن تولید می‌شوند و در نتیجه ساختار ریخته‌گری با خواص مکانیکی پایین‌تر ایجاد می‌شود.
آلیاژهای فرفورژه بر اساس عناصر آلیاژی و خواص آنها به چندین سری طبقه بندی می شوند. برخی از سری های رایج آلیاژهای فرفورژه عبارتند از:
سری 1000
آلیاژهای آلومینیوم سری 1000 آلومینیوم خالص هستند و حداقل میزان آلومینیوم آن 99 درصد است. این آلیاژها نرم، انعطاف پذیر و به راحتی تشکیل می شوند، اما استحکام کمی دارند و قابل عملیات حرارتی نیستند. آنها اغلب در بسته بندی و کاربردهای الکتریکی استفاده می شوند.
سری 2000
آلیاژهای آلومینیوم سری 2000 برای بهبود استحکام و چقرمگی با مس و گاهی اوقات با عناصر دیگر آلیاژ می شوند. این آلیاژها قابلیت عملیات حرارتی دارند و استحکام و سختی بالایی دارند و برای کاربردهای هوافضا و دفاعی مناسب هستند.
سری 3000
آلیاژهای آلومینیوم سری 3000 با منگنز آلیاژ می شوند که استحکام و مقاومت آنها در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. این آلیاژها قابل عملیات حرارتی نیستند، اما برای بهبود خواص مکانیکی آنها می توان آنها را به صورت سرد کار کرد. آنها اغلب در کاربردهای خودروسازی و ساخت و ساز استفاده می شوند.
سری 4000
آلیاژهای آلومینیوم سری 4000 با سیلیکون آلیاژ شده اند که ویژگی های جوشکاری و لحیم کاری آنها را بهبود می بخشد. این آلیاژها اغلب در جوشکاری و کاربردهای خودرو استفاده می شوند.
سری 5000
آلیاژهای آلومینیوم سری 5000 با منیزیم آلیاژ شده اند که استحکام و مقاومت آنها در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. این آلیاژها قابل عملیات حرارتی نیستند، اما برای بهبود خواص مکانیکی آنها می توان آنها را به صورت سرد کار کرد. آنها اغلب در کاربردهای دریایی و حمل و نقل استفاده می شوند.
سری 6000
آلیاژهای آلومینیوم سری 6000 با منیزیم و سیلیکون آلیاژ شده اند که استحکام و شکل پذیری آنها را بهبود می بخشد. این آلیاژها قابلیت عملیات حرارتی دارند و مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و برای کاربردهای معماری و سازه ای مناسب هستند.
سری 7000
آلیاژهای آلومینیوم سری 7000 برای بهبود استحکام و چقرمگی با روی و گاهی اوقات با عناصر دیگر آلیاژ می شوند. این آلیاژها قابلیت عملیات حرارتی دارند و استحکام و سختی بالایی دارند و برای کاربردهای هوافضا و دفاعی مناسب هستند.
آلیاژهای ریخته گری بر اساس ترکیب و خواص آنها طبقه بندی می شوند. برخی از انواع آلیاژهای ریختگی رایج عبارتند از:
آلیاژهای السی
آلیاژهای Al-Si آلیاژهای آلومینیوم-سیلیکون هستند که خواص ریخته گری خوب، استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش خوبی دارند. این آلیاژها اغلب در مصارف خودروسازی و صنعتی استفاده می شوند.
آلیاژهای Al-Cu
آلیاژهای Al-Cu آلیاژهای آلومینیوم- مس هستند که خواص ریخته گری خوب، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب دارند. این آلیاژها اغلب در کاربردهای دریایی و معماری استفاده می شوند.
آلیاژهای Al-Mg
آلیاژهای Al-Mg آلیاژهای آلومینیوم منیزیم هستند که خواص ریخته گری خوب، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب دارند. این آلیاژها اغلب در کاربردهای هوافضا و دفاعی استفاده می شوند.
کاربردهای آلیاژهای آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص منحصر به فرد و تطبیق پذیری خود، کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارند. برخی از کاربردهای رایج آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از:
هوافضا و دفاع
آلیاژهای آلومینیوم به طور گسترده در کاربردهای هوافضا و دفاعی مانند قاب هواپیما، اجزای موتور و موشک ها استفاده می شود. نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم آنها را برای این کاربردها ایده آل می کند.
خودرو
آلیاژهای آلومینیوم به طور فزاینده ای در کاربردهای خودرو مانند بلوک های موتور، چرخ ها و پانل های بدنه استفاده می شوند. ویژگی های سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم می تواند کارایی سوخت را بهبود بخشد و انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد.
ساخت و ساز
آلیاژهای آلومینیوم در کاربردهای ساختمانی مانند پنجره ها، درها و دیوارهای پرده ای استفاده می شوند. خواص مقاوم در برابر خوردگی و نگهداری کم آلیاژهای آلومینیوم آنها را برای این کاربردها مناسب می کند.
بسته بندی
آلیاژهای آلومینیوم به دلیل وزن سبک، دوام و قابلیت بازیافت در کاربردهای بسته بندی مانند قوطی های نوشیدنی و فویل استفاده می شوند.
انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب برای پروژه شما
انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب برای پروژه شما مستلزم در نظر گرفتن دقیق عوامل متعددی مانند خواص مورد نظر، الزامات کاربردی و هزینه است. برخی از عوامل کلیدی که در انتخاب آلیاژ آلومینیوم باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:
ویژگی های مکانیکی
خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم مانند استحکام، سختی و شکل پذیری باید با الزامات کاربرد مطابقت داشته باشد. با انتخاب آلیاژ مناسب و فرآیند عملیات حرارتی می توان به خواص مکانیکی مورد نیاز دست یافت.
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم باید با محیط کاربرد، مانند قرار گرفتن در معرض رطوبت، آب شور یا مواد شیمیایی مطابقت داشته باشد. آلیاژ مناسب و عملیات سطحی می تواند مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشد.
شکل پذیری و جوش پذیری
شکل‌پذیری و جوش‌پذیری آلیاژهای آلومینیوم برای کاربردهایی که نیاز به شکل‌دهی، خمش یا اتصال دارند، مهم است. آلیاژ و پردازش مناسب می تواند شکل پذیری و جوش پذیری آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشد.
هزینه
هزینه آلیاژهای آلومینیوم بسته به نوع آلیاژ، روش پردازش و شرایط بازار می تواند متفاوت باشد. هزینه باید در رابطه با خواص مورد نیاز و الزامات کاربردی در نظر گرفته شود.
نگهداری و مراقبت از آلیاژهای آلومینیوم
برای اطمینان از طول عمر و عملکرد آلیاژهای آلومینیوم، نگهداری و مراقبت مناسب ضروری است. برخی از ملاحظات کلیدی برای نگهداری و مراقبت از آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از:
تمیز کردن
آلیاژهای آلومینیوم باید به طور مرتب تمیز شوند تا کثیفی، زباله و سایر آلاینده ها از بین بروند. آب و صابون ملایم را می توان برای تمیز کردن استفاده کرد، در حالی که باید از مواد شیمیایی خشن و مواد ساینده اجتناب شود.
حفاظت از سطح
آلیاژهای آلومینیوم باید از قرار گرفتن در معرض رطوبت، آب شور و مواد شیمیایی که می تواند باعث خوردگی و آسیب شود، محافظت شود. درمان های سطحی، مانند آنودایز و رنگ آمیزی، می توانند حفاظت از سطح آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشند.
حمل و نقل و انبار
آلیاژهای آلومینیوم باید به دقت نگهداری و نگهداری شوند تا از آسیب و تغییر شکل جلوگیری شود. آنها باید در محیطی خشک و تمیز و به دور از رطوبت و گرما نگهداری شوند.
تعمیر و نگهداری
آلیاژهای آلومینیوم را می توان با جوشکاری، ماشینکاری و سایر فرآیندها تعمیر و نگهداری کرد. با این حال، استفاده از تکنیک ها و مواد مناسب برای جلوگیری از آسیب رساندن به آلیاژ مهم است.
سوالات متداول
رایج ترین آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در کاربردهای هوافضا چیست؟
آلیاژهای آلومینیوم سری 7000 مانند 7075 به دلیل استحکام و چقرمگی بالا معمولاً در کاربردهای هوافضا استفاده می شوند.
آیا آلیاژهای آلومینیوم قابل بازیافت هستند؟
بله، آلیاژهای آلومینیوم را می توان چندین بار بدون از دست دادن خواص یا کیفیت خود بازیافت کرد. بازیافت آلیاژهای آلومینیوم می تواند مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی را کاهش دهد.
تفاوت بین آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری و فرفورژه چیست؟
آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری با ریختن آلومینیوم مذاب در قالب ساخته می شوند، در حالی که آلیاژهای آلومینیوم فرفورژه با شکل دادن و تشکیل آلومینیوم از طریق فرآیندهای مکانیکی ساخته می شوند. آلیاژهای ریخته‌گری معمولاً در کاربردهای ریخته‌گری و قالب‌گیری استفاده می‌شوند، در حالی که آلیاژهای فرفورژه در کاربردهای اکستروژن، آهنگری و نورد استفاده می‌شوند.
مهم ترین عاملی که باید در انتخاب آلیاژ آلومینیوم برای یک پروژه در نظر گرفت چیست؟
مهمترین عاملی که در انتخاب آلیاژ آلومینیوم برای یک پروژه باید در نظر گرفته شود، الزامات کاربردی مانند خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری است. آلیاژ باید بر اساس توانایی آن در برآوردن این الزامات انتخاب شود.
برخی از درمان های سطح رایج برای آلیاژهای آلومینیوم چیست؟
برخی از درمان‌های سطحی رایج برای آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از آنودایز کردن، رنگ‌آمیزی و پوشش پودری. این درمان ها می توانند محافظت از سطح و ظاهر آلیاژهای آلومینیوم را بهبود بخشند.
