شناخت آلیاژهای آلومینیوم - آریا مذاب

آلیاژهای آلومینیوم در واقع ترکیب آلومینیوم با دیگر عناصر هستند که باعث می‌شوند این فلز سبک، استحکام بیشتری پیدا کند و در برابر عوامل محیطی مقاوم‌تر شود. جالب است بدانید که این تغییرات جزئی در ترکیب می‌توانند آلومینیوم را از یک فلز معمولی، نظیر آنچه برای ساخت فویل‌های آشپزخانه به کار می‌رود، به ماده‌ای مناسب برای ساخت بدنه هواپیما تبدیل کنند.

آلیاژهای آلومینیوم به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند: آلیاژهای کارشده و آلیاژهای ریختگی. هر یک از این دسته‌ها شامل سری‌های مختلفی هستند و بسته به ویژگی‌هایشان در صنایع گوناگونی به کار می‌روند؛ از ساخت و ساز و خودروسازی گرفته تا کشتی‌سازی و هوافضا.
به طورکلی انواع آلیاژهای آلومینیوم عبارت‌اند از:

سری ۱۰۰۰ – آلومینیوم خالص صنعتی
سری ۲۰۰۰ – آلومینیوم-مس
سری ۳۰۰۰ – آلومینیوم-منگنز
سری ۴۰۰۰ – آلومینیوم-سیلیسیم
سری ۵۰۰۰ – آلومینیوم- منیزیم
سری ۶۰۰۰ – آلومینیوم-منیزیم-سیلیسیم
سری ۷۰۰۰ – آلومینیوم-روی-منیزیم (و گاهی مس)

آلیاژ آلومینیوم چیست و چرا در صنایع مختلف پرکاربرد است؟

آلومینیوم فلزی است با رنگ نقره‌ای و وزن کم که به‌راحتی شکل می‌گیرد و رسانای خوبی برای گرما و برق است. این فلز بعد از اکسیژن و سیلیسیم، سومین عنصر فراوان در پوسته زمین به شمار می‌آید. اما خودِ آلومینیوم به تنهایی همیشه بهترین انتخاب نیست.
برای بهبود ویژگی‌های آلومینیوم، معمولا آن را با فلزات دیگری مانند مس، منیزیم، منگنز، سیلیسیم، نیکل، قلع و روی ترکیب می‌کنند. به این ترکیبات، آلیاژهای آلومینیوم گفته می‌شود که هرکدام کاربرد و خصوصیات خاص خود را دارند. این آلیاژها به دلیل استحکام بالا نسبت به وزن، مقاومت خوب در برابر خوردگی، شکل‌پذیری مناسب و قابلیت جوشکاری، در صنایع مختلفی از جمله ساخت سازه‌ها، هواپیما، کشتی، خطوط انتقال برق و انواع وسایل نقلیه به کار می‌روند.
آلومینیوم با وجود سبک بودن، در بعضی از آلیاژها حتی از فولادهای ساختمانی هم مقاوم‌تر است. این فلز رسانایی الکتریکی و حرارتی خوبی دارد، نور و گرما را به خوبی منعکس می‌کند و در بیشتر کاربردها مقاومت زیادی در برابر زنگ‌زدگی نشان می‌دهد. همچنین غیرسمی است و به همین دلیل در صنایع غذایی و دارویی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ریخته گری آلومینیوم یکی از مهم‌ترین روش‌های شکل‌دهی به آلیاژهای آلومینیوم است. قطعات ریخته گری آلومینیوم در صنایع بسیاری از جمله خودروسازی، ساختمان‌سازی و… کاربرد دارد.

انواع آلیاژهای آلومینیوم

به طور کلی، آلومینیوم و آلیاژهای آن در دو گروه اصلی قرار می‌گیرند:

آلیاژهای کارشده (Wrought Alloys): این‌ها بعد از تولید، با روش‌هایی مثل نورد یا اکستروژن شکل می‌گیرند.
آلیاژهای ریختگی آلومینیوم (Cast Alloys): در این روش، فلز مذاب در قالب ریخته می‌شود و همان‌جا شکل می‌گیرد.

انواع آلیاژهای کارشده آلومینیوم

آلیاژهای کارشده معمولاً با یک کد چهاررقمی شناخته می‌شوند؛ رقم اول نشان‌دهنده گروه کلی آلیاژ است، رقم دوم نشان‌دهنده تغییرات یا ناخالصی‌ بوده و دو رقم آخر نشان‌دهنده مشخصات یا درجه خلوص آلیاژ می‌باشند. انواع آلیاژهای آلومینیوم عبارت‌اند از:

۱. سری ۱۰۰۰؛ آلومینیوم تقریباً خالص
تقریبا خالص‌ترین نوع آلومینیوم است؛ بیش از ۹۹ درصد آن از خود آلومینیوم تشکیل شده. نرم و شکل‌پذیر است و برق را خوب هدایت می‌کند. معمولا برای ساخت لوله‌های نازک و ورق‌های بازتابنده نور استفاده می‌شود.

۲. سری ۲۰۰۰؛ آلومینیوم-مس
در این آلیاژها، مس نقش اصلی را دارد. این ترکیب باعث می‌شود فلز محکم‌تر شود و قابلیت ماشین‌کاری بهتری پیدا کند. بسیاری از قطعات مهندسی و ساختاری از همین گروه ساخته می‌شوند.

۳. سری ۳۰۰۰؛ آلومینیوم-منگنز
آلیاژهای سری ۳۰۰۰ دارای منگنز هستند که استحکام متوسط و کارپذیری خوبی دارند. این گروه برای کاربردهای عمومی که نیاز به مقاومت معقول و قابلیت شکل‌پذیری هست، مناسب‌اند.

۴. سری ۴۰۰۰؛ آلومینیوم-سیلیسیم
سیلیسیم به آلومینیوم اضافه می‌شود. مصرفش به اندازه بقیه سری‌ها زیاد نیست اما در برخی کاربردهای خاص ارزش خودش را نشان می‌دهد.

۵. سری ۵۰۰۰؛ آلومینیوم-منیزیم
پایه این آلیاژها منیزیم است. مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و در محیط‌های دریایی یا سازه‌هایی که با رطوبت زیاد سروکار دارند، استفاده می‌شوند. این آلیاژها معمولاً قابلیت عملیات حرارتی ندارند ولی با کار سرد مانند نورد، سختی و استحکام آن‌ها افزایش می‌یابد.

۶. سری ۶۰۰۰؛ آلومینیوم-منیزیم-سیلیسیم
ترکیب منیزیم و سیلیسیم این گروه را بسیار پرکاربرد کرده است. از پروفیل‌های در و پنجره گرفته تا قطعات خودرو و واگن، از این آلیاژ آلومینیوم استفاده می‌شود. مدل‌های ۶۰۶۱ و ۶۰۶۳ از معروف‌ترین‌های این سری هستند.

۷. سری ۷۰۰۰؛ آلومینیوم-روی-منیزیم (و گاهی مس)
سری ۷۰۰۰ که حاوی روی و منیزیم و در برخی ترکیبات مقدار کمی مس است، از نظر استحکام در بین آلیاژهای تجاری آلومینیوم برجسته می‌باشد. این آلیاژها عمدتاً در صنایع هوافضا و تولید قطعات استراتژیک استفاده می‌شوند.

انواع آلیاژهای ریختگی آلومینیوم

این گروه به دلیل سیالیت خوب، مقاومت بالا و شکل‌پذیری مناسب، در قطعات ریخته‌گری پیچیده استفاده می‌شوند و با کدهای سه‌رقمی معرفی می‌گردند.

۱. سری ۲۰۰؛ آلومینیوم-سیلیسیم-منیزیم
ترکیبی از آلومینیوم با سیلیسیم و منیزیم یا مس است. در ساخت قطعات موتور، سرسیلندر و حتی برخی بخش‌های هواپیما کاربرد دارد.

۲. سری ۴۰۰؛ سیلیسیم بالا
سیلیسیم در آلیاژ سری ۴۰۰ نقش اصلی را دارد. این آلیاژها سیالیت خوبی دارند و برای ساخت قطعات پیچیده، مخصوصا در قالب‌های ماسه‌ای، مناسب هستند.

۳. سری ۵۰۰؛ آلومینیوم-منیزیم
این گروه بر پایه منیزیم است اما امروزه در بسیاری موارد با سری ۳۰۰ جایگزین می‌شود و کاربردهای محدودی دارد.

۴. سری ۷۰۰؛ آلومینیوم-روی
آلیاژهای سری ۷۰۰ ریختگی با افزودن روی تولید می‌شوند و برای برخی کاربردهای صنعتی ویژه به کار می‌روند.

۵. سری ۸۰۰؛ آلومینیوم- قلع
در این گروه، افزودن قلع ویژگی‌های خاصی ایجاد می‌کند که آن‌ها را برای مصارف صنعتی ویژه مناسب می‌سازد.

نکات حیاتی در انتخاب آلیاژ آلومینیوم برای پروژه‌های صنعتی

انتخاب درست از میان انواع آلیاژهای آلومینیوم می‌تواند تفاوت بزرگی در کیفیت و طول عمر محصول ایجاد کند. برای این کار باید چند نکته کلیدی را در نظر بگیرید:

نوع کاربرد و شرایط محیطی: اگر قطعه در معرض رطوبت یا محیط دریایی قرار دارد، آلیاژهای آلومینیوم سری ۵۰۰۰ بهترین گزینه هستند.
استحکام مورد نیاز: برای سازه‌هایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، آلیاژهای سری ۷۰۰۰ یا ۲۰۰۰ مناسب‌ترند.
قابلیت شکل‌پذیری: در پروژه‌هایی که نیاز به شکل‌پذیری بالا یا نورد وجود دارد، آلیاژهای کارشده گزینه‌ای ایده‌آل هستند.
هزینه و دسترسی: برخی آلیاژها به دلیل کمیابی یا فرآیند پیچیده تولید، گران‌تر هستند و باید متناسب با بودجه انتخاب شوند.

راز دوام و کارایی در انتخاب آلیاژهای آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل ترکیب بی‌نظیر وزن کم، مقاومت بالا و قابلیت شکل‌پذیری، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف دارند. شناخت دقیق انواع آلیاژهای آلومینیوم و تفاوت‌های بین آلیاژهای کارشده و آلیاژهای ریختگی آلومینیوم، به شما کمک می‌کند انتخابی هوشمندانه داشته باشید. به یاد داشته باشید.

ریخته گری استیل نسوز

ریخته گری لوله استیل نسوز

ریخته گری گریز از مرکز

ریخته گری استیل ca6nm

ریخته گری استیل ۳۰۴