آلیاژهای آلومینیوم

خواص

• آلومینیوم فلزی بسیار محبوب در صنعت جهان و همچنین کشورمان محسوب می شود. جذابیت هایی که در این فلز مشاهده می شود، سبب شده تا پس از آهن، لقب پر مصرف ترین فلز صنعتی را به خود بگیرد.
• چگالی آلومینیوم تنها 7 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. یعنی حدود 34% وزن فولاد! اما در عین حال، آلیاژهای آلومینیوم معمولا مستحکم هستند و در واقع، نسبت استحکام به وزن بالایی دارند. بهره مندی از این ویژگی باعث می شود که امروزه از آلومینیوم به طور گسترده در صنایع خودروسازی، هواپیماسازی و سایر تجهیزات حمل و نقل استفاده شود. استفاده از این فلز باعث کاهش وزن، کاهش مصرف سوخت و در نتیجه، افزایش بهره وری این وسایل می شود. نمونه هایی از کاربرد این آلیاژها، استفاده ورق های آلومینیوم آلیاژ 6061 در ساخت بدنه خودرو، آلیاژهای گروه 2000 (ورق های آلومینیوم آلیاژ 2024 ) در صنایع هوایی، و همچنین آلیاژهای گروه 5000 (ورق های آلومینیوم آلیاژ 5052 یا 5083 ) در بدنه قایق هاست ، ورق های آلومینیوم آلیاژ 1050 یا 1100 یا 1200 مورد مصرف در صنایع پتروشیمی ، برودتی و ... ، ورق های آلومینیوم آلیاژ 3105 یا 3003 مورد مصرف در صنایع پلاک سازی ، عایق کاری و ... میباشد .
• برخی از خواص جذاب آلومینیوم عبارت­اند از : قابلیت نازک کاری صفحات تا 7 میکرون ، چکش خوار بودن ، آلیاژ پذیری ، ظاهر زیبا ، ساخت آسان ، مقاومت به خوردگی خوب ، چگالی پایین ، استحکام بالا و سبکی وزن است. استحکام بالای برخی از آلیاژ های آلومینیوم قابل مقایسه با استحکام فولاد ها است . به دلیل این خواص ، آلومینیوم یکی از به صرفه ترین مواد در ساخت تجهیزات نظامی و صنایع دریایی است.  
• پایین بودن نسبی قیمت و بالا بودن استحکام آلومینیوم و آلیاژهای آن سبب شده‌است که آلومینیوم در بین فلزات غیر آهنی بیشترین کاربرد را در ساخت قطعات داشته باشد . قطعات آلومینیومی را می‌توان به روش‌های ریخته‌گری ماسه ای، ریخته‌گری تحت فشار، کارسرد (Cold Working) یا کار گرم  (Hot Working) و اکستروژن ساخت.
• آلیاژهای آلومینیوم دارای قابلیت ماشینکاری ، پرسکاری ، لحیم کاری نرم ، لحیم کاری سخت و جوشکاری می‌باشند . آلومینیوم خالص در دمای ۶۶۰ درجه سلسیوس ذوب می‌شود ، که برای تولید قطعات به روش ریخته‌گری ماسه ای یا ریخته‌گری تحت فشار بسیار مناسب است .
• کویل آلومینیوم که در ضخامت ها و ابعاد مختلف قابل تولید و ارائه به مشتریان عزیز می باشد .
• آلومینیوم به صورت ورق ، مفتول ، تسمه ، فویل ، میل گرد ، لوله و پروفیل‌ های ساختمانی و اکسترود شده در بازار موجود است . در جوشکاری یا لحیم کاری قطعات آلومینیومی بایستی به نکات خاصی توجه کرد چرا که همه آلیاژهای آلومینیوم قابلیت جوشکاری متفاوتی دارند.
• مقاومت به خوردگی آلیاژهای آلومینیوم بستگی به کیفیت پوشش اکسیدی نازکی دارد که بر روی آنها تشکیل می‌شود. از آنجا که آلومینیوم فلز فعالی است، این پوشش به سرعت بر روی آن شکل می‌گیرد . خراش یا سایش این پوشش امکان خوردگی این فلز را به وجود می‌آورد. به روش آنودایز کردن می‌توان یک پوشش اکسیدی ضخیم بر روی سطح آلومینیوم ایجاد کرد .
• حتما تاکنون در و پنجره های آلومینیومی را مشاهده کرده اید که پس از ده ها سال ، هنوز سالم هستند و به کار خود ادامه می دهند . در حالی که اگر جنس این قاب ها از فولاد بودند ، دیری نمی پایید که زنگ زده و نابود می شدند ! واقعیت این است که آلومینیوم با قرارگیری در معرض اکسیژن ، لایه محافظی از اکسید روی خود ایجاد می کند که این لایه از فلز مقابل خوردگی و زنگ زدن محافظت می کند.
• مقاومت به خوردگی اکثر آلیاژهای آلومینیوم به نسبت آلومینیوم خالص کمتر است ، اما برخی از این آلیاژها مانند آلیاژ دریایی 5083 یا 5052 مقاومت به خوردگی بسیار بالایی دارند و در محیط‌های مرطوب و خورنده استفاده می شوند . این آلیاژها طی فرایند آنودایزینگ و رنگ شدن مقاومت بالاتری نیز پیدا می کنند . عملیات آنودایزینگ ضخامت لایه اکسیدی را افزایش می‌دهد و سبب بهبود مقاومت به خوردگی آلومینیوم می‌شود.
• تولید ورق‌های 5083 در داخل کشور ممکن نبوده و ورق های این گروه آلیاژی به صورت وارداتی آماده ارائه به مشتریان ارجمند است.
• آلومینیوم را می توان با روش های مختلف شکل دادن فلزات، تغییر فرم داد.
• الومینیوم خاصیت ارتجاعی بالا دارد. از این ویژگی آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولاتی که به استحکام و انعطاف پذیری نیاز دارند، بسیار استفاده می شود. آلومینیوم قابلیت شکل‌پذیری بسیار بالایی دارد.
• آلومینیوم به علت داشتن خاصیت جذب صدا، در سقف‌های کاذب کاربرد فراوانی دارد.
• آلومینیوم وقتی در معرض هوا قرار می گیرد، لایه پیوسته ای از اکسید آلومینیوم روی آن تشکیل می شود. این لایه، مقاومت به خوردگی عالی دارد که این خصوصیت بارز را می توان در سری های موجود آلیاژ 1000 (1050 – 1060 – 1070 ) ، 3000 (3003 3105 ) ، 5000 ( 5052 – 5083 ) ، 6000 ( 6060 -6063 ) ، 7000 ( 7072 – 7075 ) ، 8000 ( 8006 -8010 – 8011 ) دید .
• آلیاژ های متداول آلومینیوم حاوی 90 تا 99 درصد آلومینیوم می باشند .
• آلومینیوم در مقابل بیشتر اسید ها مقاوم است ولی مقاومت آن در برابر قلیا ها کمتر از اسید ها است .
• آلومینیوم خالص استحکام کششی بالایی ندارد ولی با اضافه کردن عناصر آلیاژی به آلومینیوم مانند منگنز Mn ، سیلیسیم ((Si، مس Cu  و منیزیوم   Mg می توان استحکام آلومینیوم را افزایش داد و آلیاژهایی برای مصارف ویژه تولید کرد .
• انتقال حرارت آلومینیوم عالی است ، تقریباً سه برابر فولاد ، خاصیتی که آلومینیوم را برای ساخت سیستم هایی که نیاز به انتقال گرما و سرمای خوب مانند Heat-exchanger ها دارند مناسب کرده است. ترکیب این خاصیت با غیر سمی بودن آلومینیوم ، این ماده را در ساخت وسایل آشپزخانه پر کاربرد کرده است.
• آلومینیوم نفوذپذیری بسیار ناچیزی دارد . غیر سمی بوده و بوی خاصی ندارد . این ویژگی های آلومینیوم ، فلز را برای استفاده در بسته بندی مواد غذایی، داروها و مواد حساس مناسب می کند . استفاده از آلومینیوم باعث محافظت مواد در برابر نور، حرارت ، رطوبت ، تشعشعات فرابنفش و … می شود.
• نفوذپذیری مغناطیسی آلومینیوم بسیار ناچیز است ، به طوری که غیر مغناطیسی بودن این فلز سبب استفاده از آن در تولید بسیاری از ابزارهای الکترونیکی از جمله تلفن‌های همراه ، کامپیوتر، لپ‌تاپ و… شده است.
• آلومینیوم به علت داشتن خاصیت جذب صدا، در سقف‌های کاذب کاربرد فراوانی دارد . از سوی دیگر، بهره مندی از قابلیت جذب شوک سبب استفاده از این فلز در ضربه گیر خودروها می شود.
• یکی از ویژگی های آلومینیوم این است که قابلیت مناسبی برای بازتاب نور و حرارت دارد. در واقع این فلز می تواند تا 95% حرارت ورودی را منعکس کند! به همین جهت استفاده از این فلز در ساخت ساختمان ها می تواند باعث خنک شدن فضای داخلی آن ها شود. استفاده در ساخت پنل های خورشیدی، سقف های کاذب و شیروانی ها ، نمای ساختمان ها و … برخی دیگر از کاربردهای این فلز محسوب می شود.
• بر خلاف فولاد که در دماهای پایین به شدت ترد می‌شود ؛ آلومینیوم در دماهای پایین استحکام کششی خود را حفظ می کند و حتی بهبود می بخشد ! بهره مندی از این خواص آلومینیوم را برای استفاده در ساخت بدنه هواپیما مناسب می کند.
• با اینکه آلومینیوم قابلیت هدایت الکتریکی بسیار بالایی دارد ، ولی جرقه تولید نمی کند. از این خاصیت بسیار مهم در وسایلی که در محیط های قابل اشتعال و انفجار به کار می روند استفاده می شود.
• یکی دیگر از خواص آلومینیوم این است که در هنگام برخورد با فلزات دیگر یا سایر قطعات آلومینیومی، جرقه نمی‌زند که این ویژگی سبب استفاده از آن در قطعات داخلی خودروها شده است.
• با وجود این که هدایت الکتریکی آلومینیوم نسبت به مس کمتر است، اما به واسطه چگالی کمتر این فلز نسبت به مس، می تواند انتخاب فوق العاده ای برای خطوط انتقال جریان برق باشد. به همین سبب، از این فلز در ساخت کابل ها و خطوط انتقال جریان در صنعت برق استفاده می شود.
• هم‌چنین آلومینیوم به علت داشتن هدایت حرارتی بالا، در مصارفی هم‌چون مادربوردهای کامپیوتر کاربرد دارد. این قطعات باید به سرعت گرمای ایجاد شده را تخلیه کنند. پس برای ساخت آن‌ها نیاز به فلزی با هدایت حرارتی بالا است.
• چگالی آلومینیوم تقریباً یک سوم فولاد و مس است. این چگالی پایین آلومینیوم را به یکی از سبک ترین فلزات معمول در جهان بدل کرده است.
• • همانند مس، آلومینیوم هم خاصیت رسانایی الکتریکی بالایی دارد.به همین سبب کاربرد قابل توجهی در ساخت رساناهای الکتریکی دارد.