منو
.امروزه آلومینیوم از جمله فلزات فراوان و پرکاربرد به شمار می رود. استفاده از آلومینیوم و آلیاژهای آن با توجه به گستردگی کاربرد در صنایع مختلف، قیمت مناسب و دسترسی آسان یک توجیه فنی و اقتصادی میباشد. آلیاژهای آلومینیوم در دو دسته عمده آلیاژهای ریختگی و آلیاژهای کارپذیر تولید و استفاده میگردد.آلیاژهای ریختگی گونه ای از آلیاژ آلومینیوم هستند که با استفاده از ریخته گری به شکل مورد نظر در می آیند.
گونه دیگر آلیاژ آلومینیوم، آلیاژهای کارپذیر هستند که با استفاده از فرآیندهای شکل دهی به صورت گرم یا سرد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و از نظر ترکیبات شیمیایی و ساختار تفاوت دارند. در ادامه ویژگی ، خواص و کاربرد آلیاژ کارپذیر آلومینیوم را مورد بررسی قرار می دهیم.
آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم گونه ای از آلیاژ آلومینیوم هستند که با استفاده از کار مکانیکی و به دو صورت گرم و یا سرد به شکل دلخواه تبدیل می شوند. بیشترین مقدار آلیاژهای آلومینیوم مربوط به نوع کارپذیر است به طوری که حدود ۸۰ درصد حجم مصرف آلیاژ آلومینیوم به این دسته اختصاص دارد.نام دیگر آلیاژ کارپذیر “آلیاژ نورد” است که به شکل بیلت و یا تختال تولید و تحت فرآیندهای نورد، آهنگری و اکستروژن و … با قابلیت کارپذیری بالا شکلدهی می‌شود.
این آلیاژ از نظر قابلیت تقویت با حرارت خاص برای افزایش استحکام از طریق فرآیند عملیات حرارتی خاص به نام رسوب سختی(Precipitation hardening) در دو دسته آلیاژهای پیرسختی پذیر یا آلیاژ عملیات حرارتی پذیر و آلیاژهای کار سخت پذیر یا آلیاژ عملیات سختی ناپذیر قرار میگیرند.این آلیاژ دارای ۸ سری می باشد که برای نام گذاری آن ها از چهار رقم بهره می گیرند که آن ها را به شکل ۱۰۰۰تا ۸۰۰۰ و یا ۱xxx تا ۸xxx نشان می‌دهند که وجود عناصر مختلف در آن آلیاژها منجر به ایجاد ویژگیهای خاص و کاربرد تخصصی در آلیاژهای کارپذیر می‌شود.
به طور کلی آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم دارای ویژگی های زیر است:
– مقاومت خوردگی بالا
– انتقال حرارت بالا
– رسانایی بالای الکتریکی
– استحکام ویژه (استحکام نسبت به وزن) بالا
– قابلیت چقرمگی شکست و جذب انرژی بالا
– چقرمگی برودتی
– استحکام خستگی بالا و همسطح با فولاد
– الاستیسیته مناسب (مدول الاستیسیته یک سوم فولاد)
– کارپذیری بالا
– اتصال آسان
– قابلیت بازیافت و استفاده مجدد
به صورت استاندارد به هر آلیاژ آلومینیوم یک عدد ۴ رقمی تعلق میگیرد، عدد نخست بیانگر نوع عنصر اصلی در آلیاژ است، رقم دوم نشان دهنده میزان تغییر آلیاژ و رقم های سوم و چهارم نوع آلیاژ خاص در هر سری را مشخص می کند.نکته قابل توجه در مورد رقم دوم آنست که اگر مقدار آن صفر باشد نشان دهنده آلیاژ اصلی و عدم تغییر و اصلاح بر روی آن است. همچنین اعداد سوم و چهارم در سری اول این آلیاژ درصد خلوص آلومینیوم را نشان می دهند ولی در دسته های دیگر این اعداد تنها برای تفکیک نوع آلیاژ به کار می روند.
– آلیاژ کارپذیر ۱۰۰۰: آلومینیوم تقریبا خالص (با درصد خلوص ۹۹ درصد) و داشتن خاصیت کار سخت بودن.
– آلیاژ کارپذیر ۲۰۰۰: وجود مس در این آلیاژ موجب استحکام بالا و پیر سختی انواع مختلف این سری می شود.
– آلیاژ کارپذیر ۳۰۰۰: وجود عنصر منگنز در این سری موجب کار سختی، استحکام کششی بالا، مقاومت به خوردگی و تراشکاری خوب در زمان کارپذیری و … می شود.
– آلیاژ کارپذیر ۴۰۰۰: آلیاژ شدن با سلیسیم با وجود نقطه ذوب پایین در این دسته موجب استحکام متوسط و مقاومت در برابر خوردگی می شود. این دسته از جمله آلیاژهای حرارت ناپذیر است.
– آلیاژ کارپذیر ۵۰۰۰: آلیاژ شدن با منیزیم در این سری موجب مقاومت بالا در برابر خوردگی، استحکام بالا، جوش پذیری خوب، مقاومت در برابر دمای پایین، مقاومت در محیط های مختلف و … می شود.
– آلیاژ کارپذیر ۶۰۰۰: آلیاژ شدن با سیلیسیم و منیزیم در این سری موجب قابلیت شکل پذیری، ماشین کاری و جوشکاری خوب و … در انواع مختلف این سری شده است. همچنین آلیاژهای این دسته می توانند رسوب سخت باشند اما استحکام خیلی بالایی ندارند.
– آلیاژ کارپذیر ۷۰۰۰: در آلیاژ کارپذیر این سری، آلومینیوم به طور عمده با روی آلیاژ می شود، از این رو به استحکام بالا و مقاومت به خستگی بینظیری دست پیدا می کند.
– آلیاژ کارپذیر ۸۰۰۰: وجود عناصر دیگر موجب پیدایش این سری با خواص ویژه می شود.
بیشتر بخوانید در مورد: آلیاژ های آلومینیوم
آلیاژ کارپذیر آلومینیوم از جمله آلیاژهای غیرآهنی است که با توجه به نوع عنصر به کار برده شده در تهیه انواع آن برای کاربردهایی اختصاصی شده اند. به طور کلی از آلیاژ کارپذیر آلومینیوم در صنایع شیمیایی، الکتریکی، هوایی، دریایی، ساختمان سازی و معماری، ساخت ماشین ها و تجهیزات و … استفاده می شود.
به طور خلاصه هر یک از سری های آلیاژ کارپذیر آلومینیوم دارای کاربردهای زیر می باشند:
– سری ۱۰۰۰ (آلومینیوم تقریبا خالص) ، در صنایع غذایی و دارویی برای بسته بندی کاربرد دارد. همچنین آلیاژهای این سری دارای قابلیت قوی در انتقال جریان الکتریسیته هستند و برای انتقال الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرند. به طور خلاصه می توان گفت عمده کاربرد این سری صنایع الکتریکی و شیمیایی است.
– سری ۲۰۰۰ (آلومینیوم و مس) ، افزودن مس به آلومینیوم در انواع مختلف این سری آن را برای کاربرد در ساخت قطعات ماشین آلات ، ابزارآلات و حتی کاربرد در صنایع غذایی و … مناسب می سازد.
– سری ۳۰۰۰ (آلومینیوم و منگنز) ، از جمله موارد کاربرد این سری می توان به ساخت رادیاتور وسایل نقلیه، ساخت سقف ها، ساخت ابزار ها در صنایع شیمیایی، ساخت قوطی برای مواد خوراکی و … اشاره کرد.
– سری ۴۰۰۰ (آلومینیوم و سیلیسیم) ، این دسته بیشتر در سیم های جوش کاری و لحیم کاری استفاده می شود.
– سری ۵۰۰۰ (آلومینیوم و منیزیم) ، انواع مختلف این دسته از آلیاژ در ساخت اتصالات الکتریکی، ساخت و تولید قطعات موشک، ساخت بدنه قایق و کشتی، ساخت و تولید مخازن سوخت و مواد خوراکی و … مورد استفاده قرار می گیرد.
– سری ۶۰۰۰ (آلومینیوم، منیزیم و سیلیسیم) ، کاربرد در صنایع خودروسازی، کشتی سازی، معماری و ساختمان سازی، بازیافت و … از جمله کاربردهای این سری آلیاژ می باشد.
– سری ۷۰۰۰ (آلومینیوم و روی) ، کاربرد گسترده در صنایع هوافضا از جمله کاربردهای عمده این سری است.
بیشتر بخوانید : آلومینیوم در هوافضا
– سری ۸۰۰۰ (آلومینیوم و دیگر عناصر) ، کاربرد در نیروگاه های اتمی، ساخت رساناها، صنایع غذایی، ساخت قطعات خودرو از جمله بلبرینگ و … از جمله کاربردهای این سری از آلیاژ است.
سوال: چیستی آلومینیوم و آلیاژهای کارپذیر آن؟ پاسخ: آلومینیوم یک فلز فراوان و پرکاربرد است که از جمله آلیاژهای آن با استفاده از کار مکانیکی به شکل دلخواه تبدیل می‌شوند. آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم بیشترین مقدار مصرف آلومینیوم را تشکیل می‌دهند و تا 80 درصد حجم مصرف آلیاژ آلومینیوم به این دسته تعلق دارد.
سوال: چه ویژگی‌هایی در آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم مشاهده می‌شود؟ پاسخ: آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم دارای ویژگی‌هایی مانند مقاومت خوردگی بالا، انتقال حرارت بالا، رسانایی بالای الکتریکی، استحکام ویژه بالا، چقرمگی شکست و جذب انرژی بالا، چقرمگی برودتی، استحکام خستگی بالا و الاستیسیته مناسب (مدول الاستیسیته یک سوم فولاد) هستند.
سوال: چه عناصری در تشکیل آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم نقش دارند و چگونه ویژگی‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند؟ پاسخ: آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم از ترکیبات مختلفی از عناصر تشکیل شده‌اند. مثلاً افزودن مس به آلومینیوم می‌تواند استحکام بالا و پیرسختی را به انواع مختلف این آلیاژها بدهد. وجود عنصر منگنز در آلیاژها می‌تواند مقاومت به خوردگی و تراشکاری خوب را تحت تأثیر قرار دهد.
سوال: کاربردهای آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم در صنایع مختلف چیست؟ پاسخ: آلیاژهای کارپذیر آلومینیوم در صنایع مختلفی از جمله صنایع شیمیایی، الکتریکی، هوایی، دریایی، ساختمان‌سازی، تولید ماشین‌آلات و تجهیزات و غیره استفاده می‌شوند. برای هر دسته از آلیاژها، کاربردهای خاصی وجود دارد.
سوال: آیا هر یک از دسته‌های آلیاژ کارپذیر آلومینیوم ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند؟ پاسخ: بله، هر یک از دسته‌های آلیاژ کارپذیر آلومینیوم دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. به عنوان مثال، آلیاژهای سری 1000 برای صنایع الکتریکی و شیمیایی مناسب هستند، در حالی که آلیاژهای سری 5000 برای ساخت قطعات موشک و سفینه‌ها مناسب هستند. هر دسته از آلیاژها معمولاً با استفاده از عدد رقمی مشخص می‌شوند که ویژگی‌ها و ترکیبات مختلف در آنها را نشان می‌دهد.