أنواع سبائك الألومنيوم والألومنيوم
ألومنيوم نقي
خاصية الألمنيوم النقي هي كثافته المنخفضة, وهو 2.72 جم / سم ³, فقط حوالي ثلث كثافة الحديد أو النحاس. الموصلية الجيدة والتوصيل الحراري, في المرتبة الثانية بعد الفضة والنحاس. الخصائص الكيميائية للألمنيوم نشطة للغاية.
في الهواء, يمكن أن يتحد سطح الألومنيوم مع الأكسجين لتشكيل فيلم واقٍ مكثف AL2O3, الذي يمنع المزيد من أكسدة الألومنيوم. وبالتالي, يتمتع الألومنيوم بمقاومة جيدة للتآكل في الهواء والماء, لكنها لا تستطيع مقاومة الحمض, قلوي, والتآكل الملحي.
يحتوي الألومنيوم على شعرية مكعبة متمركز (د=50%, ψ = 80%). يمكن معالجتها في ملفات تعريف مثل الأسلاك, لوحات, شرائط, والأنابيب من خلال الضغط البارد أو الساخن, لكن قوتها ليست عالية, σb ＝ 80mpa， بعد المعالجة الباردة, σb ＝(150～ 250)الآلام والكروب الذهنية。 لذا يستخدم الألمنيوم النقي بشكل أساسي لصنع الأسلاك, الكابلات, بالوعة الحرارة, والضروريات اليومية أو السبائك التي تتطلب مقاومة الصدأ والتآكل ولكن متطلبات القوة المنخفضة.
الألمنيوم النقاء التجاري ليس نقيًا مثل الألمنيوم الكيميائي, لأنه يحتوي على شوائب مثل Fe, و, إلخ. بدرجات متفاوتة. كلما زادت الشوائب في الألومنيوم, انخفض الموصلية, توصيل حراري, مقاومة التآكل الجوي, واللدونة.
يتم صياغة درجات الألومنيوم النقي الصناعي في بلدنا بناءً على الحد من الشوائب, مثل L1 L2、L3……。 L هي أول شخصية صينية Pinyin “الألومنيوم”, وكلما ارتفع رقم التسلسل المرفق بعد ذلك, انخفض نقاءها.
سبائك الألومنيوم
الألومنيوم النقي لديه قوة منخفضة وليست مناسبة كمواد هيكلية. لتحسين قوتها, الطريقة الأكثر فعالية هي إضافة عناصر صناعة السبائك مثل SI, النحاس, ملغ, مينيسوتا, إلخ. لصنع سبائك الألومنيوم (ايروليت). هذه السبائك الألومنيوم لها قوة عالية, ولكن لا يزال لديك كثافة قليلة, قوة محددة عالية بشكل خاص (أي. نسبة حد القوة إلى الكثافة), وكذلك الموصلية الحرارية الجيدة ومقاومة التآكل.
تصنيف سبائك الألمنيوم
وفقا لتكوين وخصائص عملية الإنتاج من سبائك الألومنيوم, يمكن تقسيمها إلى فئتين: سبائك الألومنيوم المشوهة وسبائك الألومنيوم المصبوبة.
عندما يكون تكوين السبائك أقل من د/نقطة, يمكن أن تشكل بنية محلول صلبة أحادية الطور عند تسخينها, مع اللدونة الجيدة ومناسبة لمعالجة الضغط, وبالتالي يطلق عليه سبيكة الألمنيوم المشوهة.
سبائك الألومنيوم مع تركيبة أصغر من نقطة F في التشوه, لا يتغير تكوين المحلول الصلب مع درجة الحرارة ولا يمكن تعزيزه عن طريق المعالجة الحرارية, تسمى سبيكة الألومنيوم غير المعالجة الحرارية; سبيكة مع تكوين بين F و D/, يتغير تكوين الحل الصلب مع درجة الحرارة, يمكن تعزيزها عن طريق المعالجة الحرارية, وبالتالي يطلق عليه سبيكة الألومنيوم التي يمكن تعزيزها عن طريق المعالجة الحرارية.
سبائك مع تكوين أكبر من د/نقطة, بنية انصهار نقطة انصهار منخفضة, قابلية التدفق الجيد, مناسبة للصب, تسمى سبائك الألمنيوم المصبوب, ولكن ليست مناسبة لمعالجة الضغط.
يمكن أيضًا تصنيف سبائك الألومنيوم المشوهة في الألومنيوم إثبات الصدأ, الألومنيوم الصلب, ألمنيوم الصلب فائقة, وألومنيوم مزورة وفقًا لخصائص أدائها الرئيسية.
يمكن أيضًا تصنيف سبائك الألومنيوم وفقًا لعناصر السبائك الرئيسية المختلفة: إلى نعم, آل كو, آل ملغ, آل, إلخ.
خصائص المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم
لا يمكن لسبائك الألومنيوم تحسين قوتها فقط من خلال تشوه التشوه البارد, ولكن أيضًا يعزز قوتهم من خلال المعالجة الحرارية – “تصلب العمر” طريقة.
تختلف آلية المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم عن تلك الخاصة بالفولاذ. بعد التبريد, تزداد صلابة وقوة الصلب على الفور, بينما تنخفض اللدونة. يمكن تسخين سبائك الألومنيوم مع مكونات بين F و D/, معزول, وتخفيفها بتبريد الماء للحصول على حلول صلبة ألفا غير المشبعة في درجة حرارة الغرفة. لا يمكن زيادة قوتهم وصوبهم على الفور, لكن اللدونة تحسنت بشكل كبير. وتسمى هذه العملية التبريد أو العلاج بالمحلول.
بسبب عدم استقرار المحلول الصلب غير المشبع الذي تم الحصول عليه بعد التبريد, هناك ميل لترسيب المرحلة الثانية (مرحلة التعزيز). بعد تركها في درجة حرارة الغرفة لفترة من الوقت أو تسخينها في درجات حرارة منخفضة, الذرات لديها القدرة على التحرك داخل الشبكة والانتقال تدريجيا إلى حالة مستقرة, مما أدى إلى زيادة كبيرة في القوة والصلابة, بينما تنخفض اللدونة. تسمى ظاهرة تعزيز السبائك بعد علاج الحل الصلب مع مرور الوقت “تصلب العمر” أو “تصلب العمر”. وتسمى عملية الشيخوخة التي يتم تنفيذها في درجة حرارة الغرفة الشيخوخة الطبيعية, في حين أن عملية الشيخوخة التي يتم تنفيذها في ظل ظروف التدفئة تسمى الشيخوخة الاصطناعية.
سبيكة الألومنيوم تشوه
1. سبيكة الألمنيوم المضادة للصدأ
عناصر صناعة السبائك الرئيسية هي المنغنيز والمغنيسيوم. هذا النوع من السبائك هو حل صلب أحادي الطور بعد التزوير والصلصة, لذلك لديها مقاومة جيدة للتآكل واللدونة. ويمثل درجة الألمنيوم الصدأ من قبل بادئة بينيين الصينية “LF” يليه رقم متسلسل. مثل LF5, LF11, LF21, إلخ. يستخدم هذا النوع من السبائك بشكل رئيسي في الدرفلة, لحام, أو مكونات هيكلية مقاومة للتآكل مع أحمال منخفضة, مثل خزانات النفط, أنابيب, الأسلاك, هياكل عظمية تحميل خفيف, والعديد من الأجهزة المنزلية. جميع أنواع سبائك الألمنيوم المضادة للصدأ هي سبائك الألومنيوم التي لا يمكن تعزيزها عن طريق المعالجة الحرارية. لتحسين قوة السبائك, يمكن تطبيق معالجة الضغط البارد, والتي يمكن أن تنتج تصلب العمل.
2. سبائك الألومنيوم الصلبة
Duraluminum هو في الأساس سبيكة Al Cu Mg مع كمية صغيرة من Mn. يمكن تعزيز أنواع مختلفة من الديالومينات من خلال الشيخوخة, لكن مقاومتها للتآكل ضعيفة, وخاصة في مياه البحر. وبالتالي, مكونات الألومنيوم الصلبة التي تتطلب حماية ملفوفة بألومنيوم عالي النقاء من الخارج لصنع مواد الألومنيوم المصنوعة من الألومنيوم المطلية. درجات الألومنيوم الصلبة تستخدم بادئة بينيين الصينية “LY” يليه رقم متسلسل, مثل LY1 (برشام الألومنيوم الصلب), LY11 (الألومنيوم الصلب القياسي), و LY12 (ألومنيوم صلب عالي القوة).
الألومنيوم الصلب هو مادة هيكلية ذات قوة محددة عالية, التي تم استخدامها على نطاق واسع في صناعة الطيران وتصنيع الأدوات.
3. سبائك الألومنيوم فائقة الصلابة (سبائك SD)
إنها سبيكة Al Cu Mg Zn, الذي يتم عن طريق إضافة Zn إلى الألومنيوم الصلب. هذا النوع من السبائك هو حاليا أقوى سبائك الألومنيوم, بقوة أعلى محددة, وبالتالي يطلق عليه الألمنيوم Superhard. العيب هو أيضا مقاومة التآكل الضعيفة, التي يمكن أن تزيد من درجة حرارة الشيخوخة الاصطناعية أو طلاء الألومنيوم.
يتم تمثيل درجة سبيكة الألمنيوم الصلبة الفائقة ببادئة بينيين الصينية “إل سي” يليه رقم متسلسل. LC4, LC6, إلخ. تستخدم بشكل شائع لتصنيع مكونات مهمة مع الضغط العالي, مثل عوارض الطائرات.
4. سبيكة الألمنيوم المزورة
إنها سبيكة Al Cu Mg Si مع مجموعة متنوعة من عناصر صناعة السبائك, لكن محتوى كل عنصر منخفض نسبيًا, وبالتالي ، فإنه يحتوي على مقاومة للحرارة ومقاومة التآكل, وقوتها مماثلة لقواعد الألومنيوم الصلب. بعد التبريد والشيخوخة, يمكن تحسين القوة.
ويمثل درجة سبيكة الألمنيوم المزورة ببادئة بينيين الصينية “إل دي” يليه رقم متسلسل, مثل LD5, LD7, إلخ. بسبب أدائه الممتاز, يستخدم بشكل أساسي لتزوير أو تزوير أجزاء تحمل أحمالًا ثقيلة على قاطرات الطائرات أو الديزل.
يلقي سبيكة الألومنيوم
هناك أنواع عديدة من سبائك الألومنيوم المصبوب, من بينها سبائك السيليكون الألومنيوم لها أداء جيد, قوة كافية, وكثافة منخفضة, وتستخدم على نطاق واسع, وهو ما يمثل أكثر من 50% من إجمالي إنتاج سبائك الألمنيوم المصبوب. Al alloys اتصل SI (10-13)% هي سبائك السيليكون الألمنيوم الأكثر نموذجية, الانتماء إلى تكوين الانصهار, المعروف باسم “سبائك الألمنيوم السيليكون”.
ويمثل درجة سبيكة الألمنيوم المصبوب بادئة بينيين الصينية “مع”+AL+رموز العناصر الرئيسية الأخرى ومحتوى النسبة المئوية للكلمة “يقذف”. على سبيل المثال, يمثل Zalsi12 محتوى سبيكة AL Si 12% و.
يتم تمثيل رمز السبائك ببادئة Pinyin الصينية “ZL” ل “الألمنيوم المصبوب” تليها ثلاثة أرقام. يمثل الرقم الأول فئة السبائك, بينما يشير الرقمين الثاني والثالث إلى رقم تسلسل السبائك.
مثال يمثل ZL102 سبيكة الألمنيوم الصب من سلسلة Si No. 2.
يستخدم سبيكة الألمنيوم بشكل عام لإنتاج أجزاء خفيفة الوزن, مقاومة للتآكل, لها أشكال معقدة, ولها خصائص ميكانيكية معينة. مثل مكابس الألومنيوم, علب الصك, مكونات أسطوانة المحرك المبردة بالماء, crankcases, إلخ.