راهنمای مشخصات و طبقه بندی آلومینیوم

آلومینیوم، فلز سبک وزن اما مستحکم، از سنگ معدن بوکسیت از طریق یک فرآیند پالایش دو مرحله ای پیچیده منشا می گیرد:

این سفر با تبدیل بوکسیت به آلومینا (Al₂O₃) با استفاده از هیدروکسید سدیم تحت فشار و دمای بالا آغاز می شود. فیلتراسیون، رسوب گذاری و کلسیناسیون متعاقب آن، آلومینای با خلوص بالا را به دست می دهد.

آلومینا تحت الکترولیز در کرایولیت مذاب (Na₃AlF₆) قرار می گیرد و به آلومینیوم و اکسیژن تجزیه می شود. آلومینیوم مذاب در پایه سلول الکترولیتی برای استخراج دوره ای جمع می شود.

تقاضای جهانی سالانه آلومینیوم به حدود 29 میلیون تن متریک می رسد که 22 میلیون آن از تولید اولیه و 7 میلیون آن از بازیافت است. قابل توجه است که آلومینیوم بازیافتی تنها به 5٪ از انرژی مورد نیاز برای تولید اولیه (14000 کیلووات ساعت در هر تن) نیاز دارد و در عین حال استانداردهای کیفی یکسانی را حفظ می کند.

آلومینیوم خالص با نرمی، شکل پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و هدایت عالی مشخص می شود و در تولید فویل و کابل به خوبی عمل می کند. با این حال، استحکام کم آن، آلیاژسازی را برای کاربردهای پر تقاضا ضروری می کند.

با ترکیب عناصر مختلف، آلیاژهای آلومینیوم به نسبت های استحکام به وزن بالاتری نسبت به فولاد دست می یابند. این مواد قابل تنظیم، بر صنایع هوافضا، خودرو، ساخت و ساز و بسته بندی تسلط دارند.

• مس (Cu): استحکام را در آلیاژهای سری 2XXX افزایش می دهد
• روی (Zn): هنگامی که با منیزیم ترکیب شود، سری 7XXX فوق العاده قوی ایجاد می کند
• منیزیم (Mg): مقاومت در برابر خوردگی را در سری 5XXX بهبود می بخشد
• سیلیکون (Si): خواص ریخته گری را در سری 4XXX بهینه می کند
• منگنز (Mn): آلیاژهای سری 3XXX را تقویت می کند
• لیتیوم (Li): چگالی را در سری 8XXX درجه هوافضا کاهش می دهد

رقم اول عناصر آلیاژی اصلی را نشان می دهد (به عنوان مثال، 1XXX برای آلومینیوم خالص). ارقام بعدی اصلاحات و سطوح خلوص را مشخص می کنند.

مشابه آلیاژهای کار شده اما با ارقام اضافی که روش های ریخته گری را نشان می دهد.

1. سبک وزن (1/3 چگالی فولاد)
2. استحکام بالا (تا 690 مگاپاسکال)
3. مقاومت در برابر خوردگی عالی
4. عملکرد بهبود یافته در دمای پایین
5. هدایت حرارتی/الکتریکی عالی
6. قابلیت بازیافت کامل بدون افت کیفیت

فرآیندهای حرارتی کلیدی عبارتند از:

• بازپخت همگن سازی
• عملیات محلول
• سخت شدن رسوبی

تعیین کننده های دما (F, O, T, W, H) حالت های درمانی خاص را نشان می دهند.

آلیاژهای سری 3XXX، 4XXX و 5XXX از طریق کار سرد به استحکام می رسند تا فرآوری حرارتی.

استانداردهای اروپایی EN اکنون جایگزین BS1470 بریتانیا شده اند و مشخصات شیمیایی را حفظ می کنند و در عین حال مستندات خواص مکانیکی و تلرانس های ابعادی را بهبود می بخشند.