Οδηγός Προδιαγραφών και Ταξινομήσεων Αλουμινίου

Το αλουμίνιο, το ελαφρύ αλλά ανθεκτικό μέταλλο, προέρχεται από τον βωξίτη μέσω μιας περίπλοκης διαδικασίας διύλισης δύο σταδίων:

Το ταξίδι ξεκινά με τη μετατροπή του βωξίτη σε αλουμίνα (Al₂O₃) χρησιμοποιώντας υδροξείδιο του νατρίου υπό υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Η επακόλουθη διήθηση, καθίζηση και ασβεστοποίηση αποδίδουν αλουμίνα υψηλής καθαρότητας.

Η αλουμίνα υφίσταται ηλεκτρόλυση σε λιωμένο κρυόλιθο (Na₃AlF₆), αποσυντιθέμενη σε αλουμίνιο και οξυγόνο. Το λιωμένο αλουμίνιο συλλέγεται στη βάση του ηλεκτρολυτικού κυττάρου για περιοδική εξαγωγή.

Η ετήσια παγκόσμια ζήτηση αλουμινίου φτάνει περίπου τα 29 εκατομμύρια μετρικούς τόνους, με 22 εκατομμύρια από την πρωτογενή παραγωγή και 7 εκατομμύρια από την ανακύκλωση. Αξιοσημείωτο είναι ότι το ανακυκλωμένο αλουμίνιο απαιτεί μόνο το 5% της ενέργειας που απαιτείται για την πρωτογενή παραγωγή (14.000 kWh ανά τόνο) διατηρώντας παράλληλα τα ίδια πρότυπα ποιότητας.

Χαρακτηρίζεται από απαλότητα, ελατότητα, αντοχή στη διάβρωση και εξαιρετική αγωγιμότητα, το καθαρό αλουμίνιο εξυπηρετεί καλά στην παραγωγή φύλλων και καλωδίων. Ωστόσο, η χαμηλή του αντοχή απαιτεί κράμα για απαιτητικές εφαρμογές.

Με την ενσωμάτωση διαφόρων στοιχείων, τα κράματα αλουμινίου επιτυγχάνουν ανώτερα αναλογίες αντοχής προς βάρος που υπερβαίνουν τον χάλυβα. Αυτά τα προσαρμόσιμα υλικά κυριαρχούν στις αεροδιαστημικές, αυτοκινητοβιομηχανικές, κατασκευαστικές και συσκευαστικές βιομηχανίες.

• Χαλκός (Cu): Ενισχύει την αντοχή στα κράματα της σειράς 2XXX
• Ψευδάργυρος (Zn): Δημιουργεί εξαιρετικά ισχυρή σειρά 7XXX όταν συνδυάζεται με μαγνήσιο
• Μαγνήσιο (Mg): Βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση στη σειρά 5XXX
• Πυρίτιο (Si): Βελτιστοποιεί τις ιδιότητες χύτευσης στη σειρά 4XXX
• Μαγγάνιο (Mn): Ενισχύει τα κράματα της σειράς 3XXX
• Λίθιο (Li): Μειώνει την πυκνότητα στη σειρά 8XXX αεροδιαστημικού βαθμού

Το πρώτο ψηφίο υποδεικνύει τα κύρια στοιχεία κραματοποίησης (π.χ., 1XXX για καθαρό αλουμίνιο). Τα επόμενα ψηφία καθορίζουν τροποποιήσεις και επίπεδα καθαρότητας.

Παρόμοια με τα κράματα εργασίας, αλλά με επιπλέον ψηφία που υποδηλώνουν μεθόδους χύτευσης.

1. Ελαφρύ (1/3 πυκνότητας του χάλυβα)
2. Υψηλή αντοχή (έως 690 MPa)
3. Ανώτερη αντοχή στη διάβρωση
4. Βελτιωμένη απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες
5. Εξαιρετική θερμική/ηλεκτρική αγωγιμότητα
6. Πλήρης ανακυκλωσιμότητα χωρίς απώλεια ποιότητας

Οι βασικές θερμικές διεργασίες περιλαμβάνουν:

• Ομογενοποίηση ανόπτησης
• Επεξεργασία διαλύματος
• Σκληρύνση με καθίζηση

Οι ονομασίες σκλήρυνσης (F, O, T, W, H) υποδεικνύουν συγκεκριμένες καταστάσεις επεξεργασίας.

Τα κράματα των σειρών 3XXX, 4XXX και 5XXX επιτυγχάνουν αντοχή μέσω ψυχρής εργασίας και όχι θερμικής επεξεργασίας.

Τα ευρωπαϊκά πρότυπα EN αντικαθιστούν πλέον τα βρετανικά BS1470, διατηρώντας τις χημικές προδιαγραφές, ενώ βελτιώνουν την τεκμηρίωση των μηχανικών ιδιοτήτων και τις ανοχές διαστάσεων.