آلیاژ های آلومینیوم

آلیاژ های آلومینیوم آلیاژهایی با خاصیت فلزی هستند که معمولاً شامل ۹۰-۹۶٪ آلومینیوم بوده و علاوه بر آن دارای یک یا چند عنصر دیگر هستند که به منظور بهبود خواص به آلومینیوم افزوده شده‌اند. معمولاً این آلیاژهای علاوه بر عناصر آلیاژی اصلی شامل چندین عنصر آلیاژی فرعی نیز هستند که مقدار بسیار کمی داشته ولی تاثیر زیادی بر خصوصیت‌های آنها دارند. شما میتوانید اطلاعاتی در مورد ورق آلومینیوم آلیاژی را در سایت مطالعه کنید.

 عناصر آلیاژی

اگرچه بسیاری از فلزات با آلومینیوم تشکیل آلیاژ می‌دهند ولی تعداد کمی از آنها در آلومینیوم حلالیت قابل توجهی دارند که به عنوان افزودنی آلیاژی اصلی بکار روند. در بین عناصر آلیاژی معمول تنها روی، منیزیم، مس و سیلسیوم حلالیت بالایی دارند.

خواص آلیاژهای کارشده

• مقاومت به خوردگی
• رسانایی حرارتی
• رسانایی الکتریکی
• نسبت استحکام/وزن
• چقرمگی شکست
• کارپذیری
• سهولت اتصال
• قابلیت بازیافت

آلیاژهای ریختگی

بطور کلی خواص آلیاژهای کارشده در آلیاژهای ریختگی نیز وجود دارد ولی در انتخاب آلیاژهای ریختگی خواص زیر اهمیت دارند:

 

• سهولت ریخته‌گری: این خصوصیت در سری سیلسیم بالای 3x بارز است. میزان بالای سیلسیم باعث جریان‌ پذیری خوب و پرشدن قالب می‌شود.
• استحکام: آلیاژهای سری 2x استحکام بسیار بالایی دارند ولی ریختگری آنها سخت‌تر بوده و قابلیت پرداخت خوبی ندارند.
• پرداخت کار: سری 5x و 7xx.x به علت قابلیت پرداخت خوب مورد توجه‌اند اما ریخته‌گری آنها از گروه 3xx.x سخت ‌تر است.

نامگذاری

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی و کارشده توسط شماره‌های معینی مشخص می‌گردند. این شماره‌ ها نشان می‌دهند که در فرآیند ساخت چه عناصری به آلیاژهای فوق اضافه ‌شده و گروه ویژه‌ای از این فلزات را ساخته‌اند.

 

 ANSI و  AA

در سامانه نام‌گذاری ANSI و (AA)Aluminum Association برای آلیاژهای کارشده از یک مکانیزم شماره ‌دهی چهاررقمی و برای آلیاژهای ریختگی از سامانه شماره‌دهی سه‌رقمی استفاده می‌شود که اولین عدد، معرف گروه ‌بندی فلز و مهم‌ترین عنصر آلیاژی اضافه ‌شده به آلیاژ است.

آلیاژهای کارشده

سری ترکیب

• 1XXX آلومینیوم تقریبا خالص
• 2XXXآلیاژ آلومینیوم و مس
• 3XXXآلومینیوم منگنزدار
• 4XXX آلومینیوم سیلیسیم‌دار
• 5XXX آلیاژ آلومینیوم و منیزیم
• 6XXX آلیاژهایی با ترکیب منیزیم، سیلیسیم و آلومینیوم
• 7XXX آلیاژهایی با ترکیب روی و آلومینیوم و منیزیم
• 8XXX آلیاژ آلومینیوم با عناصر کمتر متعارف همچون لیتیم

آلیاژهای ریختگی

سری ترکیب

• x آلومینیوم تقریباً خالص
• x آلیاژ آلومینیوم و مس
• x آلومینیوم داری مس، سیلسیم و اندکی منیزیم
• x آلومینیوم سیلیسیم‌دار
• x آلیاژ آلومینیم و منیزیم
• x آلیاژهایی با ترکیب منیزیم، سیلیسیم و آلومینیوم
• x آلیاژهایی با ترکیب روی و آلومینیوم و منیزیم
• x آلیاژ آلومینیوم با عناصر کمتر متعارف همچون قلع و لیتیم

 

پسوندها نام گذاری

علاوه بر شماره گذاری آلیاژها، برای مشخص کردن یک الیاژ نوع فرایند عملیات حرارتی یا فرایند ساخت آلیاژ نیز مبنای شماره گذاری است. برای این نامگذاری از حروف انگلیسی در انتهای نام آلیاژ استفاده می‌شود، مثلا AA 2024-T4.این نام گذاری تحت استاندارد ملی آمریکا با شماره ANSI H35.1 و با عنوان سامانه تعریف شده تمپر نامیده می‌شود و برای تمامی روشهای تولید کاربرد دارد. بسته به نوع فرآیند تولید یکی از حروف F برای بدون تغییر و حالت از تولید، O  برای آنیل، H  برای سخت کردن کرنشی، W  برای عملیات حرارتی محلول سازی و T برای عملیات حرارتی دیگر از جمله رسوب سختی برای نامیدن آلیاژها بکار می‌رود.

بصورت کامل تر :

• F برای حالت بدون تغییر و از تولید
• برای حالت آنیل شده
• H برای حالت کرنش سخت شده (کار سرد شده)

برای عدد اول در رده HXX:

• H1 کرنش سخت شده بدون عملیات حرارتی
• H2 کرنش سخت شده و جزیی آنیل شده
• H3 کرنش سخت شده و پایداره شده از طریق عملیات حرارتی دمای پایین

عدد دوم در رده HXX:

در صورت وجود بیانگر مقدار سختی به دست آمده نسبت به حالت سختی حداکثر در آن عملیات سخت کاری است.

• HX2 بیانگر سختی به میزان 1/4 سختی حداکثر است.
• HX4 بیانگر سختی به میزان 1/2 سختی حداکثر است.
• HX6 بیانگر سختی به میزان 3/4 سختی حداکثر است.
• HX8 بیانگر سختی به میزان حداکثر است.
• HX9 بیانگر سختی بیشتر از سختی حداکثر است.

T  برای حالتی است که آلیاژهای تحت عملیات حرارتی قرار گرفته باشند. این حالت بیانگر تمپرهایی است که پایدار هستند (البته به غیر از حالات Fو O یا  H)، بر خلاف حالت نام گذاری W.

آلیاژهای تحت عملیات حرارتی

• T1 سرد شده از یک فرایتد شکل دهی، با درجه حرارت بالا و پیر شده به صورت طبیعی
• T2 سرد شده از یک فرایتد شکل دهی، با درجه حرارت بالا، کار سرد شده و پیر شده به صورت طبیعی
• T3 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده، کار سرد شده و پیر شده به صورت طبیعی
• T4 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده و پیر شده به صورت طبیعی
• T5 سرد شده از یک فرایتد شکل دهی با دمای بالا و پیر شده به صورت مصنوعی
• T6 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده و پیر شده به صورت مصنوعی
• T7 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده و پایدار شده
• T8 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده، کار سرد و پیر شده به صورت مصنوعی
• T9 عملیات حرارتی از نوع محلول سازی شده، پیر شده به صورت مصنوعی و سپس کار سرد شده
• T10 سرد شده از یک فرایتد شکل دهی با درجه حرارت بالا، کار سرد شده و پیر شده به صورت مصنوعی

در بعضی موارد پسوندهای رده T دارای اعدادی بیش از یک رقم هستند مانند AA 224-T351 یا AA 6061-T651 که در این صورت باید موارد زیر را در نظر داشت:

• TX51 بیانگر تنش زدایی بوسیله کشش بعد از عملیات حرارتی عدد اول(عدد x)است.
• TX52 بیانگر تنش زدایی بوسیله تنش فشاری بعد از عملیات حرارتی عدد اول(عدد x)است.
• TX54 بیانگر تنش زدایی بوسیله ترکیبیاز کشش و فشاربعد از عملیات حرارتی عدد اول(عدد x) است.
• TX6 بیانگر کار سرد به وسیله نورد تا کاهش 6 درصد از سطح مقطع، بعد از محلول سازی و سرد کردن است.

UNS

در سیستم نامگذاری UNS یا سیستم یکپارچه نام گذاری، آلیاژها با یک عدد پنج رقمی مشخص می‌گردد. برای تمامی آلیاژهای آلومینیوم اولین رقم 9 است و چهار رقم بعدی مانند سیستم نام گذاری AA است. مثلا UNS 92XXX به آلیاژی از آلومینیوم و مس اشاره دارد.