آلیاژ آلومینیومی چیست؟

آلیاژ های آلومینیومی به محصولاتی گفته می شود که فلز اصلی سازنده آنها آلومینیوم است و عناصر دیگر به عنوان ماده فرعی به آن اضافه می گردد. آلیاژهای آلومینیومی از طریق ذوب آلومینیوم و مخلوط با دیگر عناصر در حالت مذاب و کاهش دما حاصل می شود که در نهایت یک جامد همگن را برای ما ارائه می دهد. عناصر دیگر ممکن است تا ۱۵ درصد از آلیاژ را بر حسب جرم تشکیل دهند. 

انواع آلیاژهای آلومینیومی

آلیاژ های آلومینیومی معمولا از ۴ رقم تشکیل شده اند و با این نام ها شناخته می شوند که اولین رقم آن نشان دهنده ی کلاس یا سری آلیاژ است. در این قسمت به بررسی این آلیاژ ها می پردازیم.

آلیاژ آلومینیوم 1xxx

این سری از آلیاژ از آلومینیومی با خلوص 99 درصد و یا بالاتر ساخته شده اند که به آلومینیوم خالص تجاری شناخته می شوند. آلیاژهای سری 1xxx غیر قابل عملیات حرارتی، با استحکام کششی نهایی 10 تا 27 ksi و قابل جوش هستند. می توان گفت این سری از آلیاژ ها خواص مکانیکی ضعیفی دارند و بنابراین برای خیلی از محصولاتی که در آن استحکام مکانیکی مهم است، مناسب نمی باشد. آلیاژهای سری 1xxx به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، برای مخازن شیمیایی و لوله کشی یا هدایت الکتریکی عالی هستند.

آلیاژآلومینیوم 2xxx

عنصر مس (محدوده 0.7 تا 6.8٪) عنصر آلیاژی اصلی در این سری می باشد که با یک عملیات حرارتی، افزایش استحکام را برای محصول به همراه می آورد. از ویژگی های این آلیاژ ها قوی و سخت بودن است. توجه داشته باشید این آلیاژ به دلیل وجود مس در برابر خوردگی مقاوم نیستند. سخت ترین آلیاژ این سری آلیاژ 2024-T351 می باشد و رایج ترین آلیاژ هواپیما 2024 است. سری 2xxx قابل عملیات حرارتی و دارای استحکام کششی نهایی 27 تا 62 ksi است.

آلیاژ آلومینیوم 3xxx

عنصر منگنز (۰.۰۵ تا ۱.۸٪)، عنصر آلیاژی اصلی در این سری می باشد که معمولاً دارای مقدار کمتری از منیزیم است. پر طرفدار ترین آلیاژ در این سری ۳۰۰۳ است که نسبتاً قوی می باشد و برای ساخت ظروف پخت و پز استفاده می گردد. آلیاژ شماره ی 3004 یکی از آلیاژهایی است که برای ساخت قوطی های آلومینیومی استفاده می شود. آلیاژهای سری 3xxx غیر قابل عملیات حرارتی، دارای استحکام کششی نهایی 16 تا 41 ksi ، استحکام متوسط، مقاومت در برابر خوردگی خوب، شکل پذیری مناسب هستند و برای استفاده در دماهای بالا مناسب می باشند. این آلیاژ ها جزء اصلی مبدل حرارتی در وسایل نقلیه و نیروگاه ها هستند.

آلیاژ آلومینیوم 4xxx

برای ساخت آلیاژهای 4xxx به آلومینیوم ماده ی سیلیکون (0.6 تا 21.5٪) اضافه می شود. این عمل نقطه ذوب فلز را بدون شکننده شدن کاهش می دهد. از این سری می توان برای ساخت سیم جوش استفاده کرد. این سری از آلیاژ ها تنها سری از آلیاژ هایی است که هم قابل عملیات حرارتی و هم غیر قابل عملیات حرارتی می باشند و عمدتاً برای مواد پرکننده استفاده می شوند. مقاومت کششی نهایی این آلیاژ 25 تا 55 ksi است.

آلیاژ آلومینیوم 5xxx

عنصر آلیاژی اصلی سری 5xxx منیزیم ( 0.2 تا 6.2٪) می باشد. این سری از آلیاژها قوی، قابل جوش و مقاوم در برابر خوردگی دریایی هستند. آلیاژهای 5xxx غیر قابل عملیات حرارتی هستند و دارای استحکام کششی نهایی 18 تا 51 ksi می باشند و برای ساخت مخازن تحت فشار، مخازن ذخیره سازی و کاربردهای مختلف دریایی استفاده می شوند. قابل جوش بودن این آلیاژ باعث شده است برای بسیاری از صنایع مانند کشتی سازی، حمل و نقل، مخازن تحت فشار، پل ها و ساختمان ها مناسب باشد. آلیاژ 5182 برای ساخت درب قوطی های آلومینیومی استفاده می شود.

آلیاژ آلومینیوم 6xxx

در آلیاژ های این سری از سیلیکون و منیزیم (افزودن منیزیم و سیلیکون حدود 1.0٪) استفاده می شود. آلیاژهای سری 6XXX قابل عملیات حرارتی و با استحکام کششی نهایی 18 تا 58 ksi هستند. آلیاژ های سری 6xxx شکل پذیر، جوش پذیر، دارای مقاومت خوب در برابر خوردگی و دارای استحکام متوسط هستند. برای ساخت قاب کامیون و قایق یکی از متداول ترین آلیاژ ها، آلیاژ شماره ی 6061 می باشد. همچنین شاید جالب باشد بدانید که محصولات اکستروژن از سری 6xxx در ساخت آیفون استفاده شد. این سری عمدتاً در صنعت جوشکاری استفاده می شوند.

آلیاژ آلومینیوم 7xxx

عنصر اصلی آلیاژ  در این سری روی (0.8 تا 12.0٪) است. آلیاژهای سری 7XXX قابل عملیات حرارتی و با استحکام کششی نهایی 32 تا 88 ksi می باشند. از آلیاژهای مهم این سری می توان به آلیاژ های 7050 و 7075 اشاره کرد که برای ساخت هواپیما استفاده می شوند.

آلیاژ آلومینیوم 8xxx

در این سری از آلیاژ ها، آلومینیوم با عناصر دیگر ترکیب می شود که می توان به آلیاژ های ۸۵۰۰، ۸۵۱۰ و ۸۵۲۰ اشاره کرد.

به طور معمول آلیاژ 8011 در بسته بندی غذایی و دارویی استفاده می شود

آلیاژ آلومینیوم 9xxx

در حال حاضر سری آلیاژی که با عدد ۹ شروع شود، استفاده نشده است.

توجه: برای به دست آوردن اطلاعات دقیق و روش و مواد جوشکاری و یا عملیات های دیگر حتما از منابع علمی استفاده نمایید.

قوی ترین آلیاژ آلومینیومی چیست؟

قوی ترین آلیاژ آلومینیومی مقاوم در برابر خوردگی آلیاژ های آلومینیومی هستند که با منگنز مخلوط شده اند. عنصر منگنز با آلومینیوم استحکام را افزایش می دهد. همچنین از بالاترین استحکام ها در مجموعه ی غیر قابل عملیات حرارتی می توان به آلیاژ ۵۰۵۲ اشاره نمود.