نقطه ذوب آلومینیوم و اهمیت آن


این مقاله به بررسی نقطه ذوب آلومینیوم می پردازد.

نقطه ذوب آلومینیوم خالص و آلیاژهای آن

در حالت خالص، آلومینیوم در دمای ۱۲۲۰٫۵۸ درجه فارنهایت (۶۶۰٫۳۲ درجه سانتیگراد) ذوب می شود. با این حال، در بیشتر کاربردها از آلومینیوم به صورت آلیاژ استفاده می شود. بسته به ترکیب آلیاژ مورد نظر، دمای ذوب آن می تواند به میزان قابل توجهی نسبت به آلومینیوم خالص کاهش یابد.

افزودن عناصر آلیاژی به آلومینیوم خالص، نقطه ذوب آن را کاهش می دهد. این اثر به عنوان “کاهش نقطه ذوب” شناخته می شود. بر خلاف آلومینیوم خالص که دارای نقطه ذوب بسیار دقیقی است، اکثر قریب به اتفاق آلیاژها دارای محدوده ذوب هستند.

در محدوده نقطه ذوب خود، یک آلیاژ می تواند هم مایع و هم جامد باشد. اگر دما بالاتر از محدوده ذوب افزایش یابد، آلیاژ کاملاً مذاب می شود و در زیر محدوده، کاملاً جامد می شود.

عناصر آلیاژی و غلظت آنها می توانند تأثیر قابل توجهی بر دمایی داشته باشند که در آن آلیاژ شروع به ذوب شدن می کند و حتی دمایی که کاملاً مذاب می شود. آلومینیوم بازیافتی همچنین می تواند ناخالصی هایی را از مراحل اولیه چرخه عمر محصول خود حمل کند که بر محدوده ذوب و سایر خواص آن به روش های غیرقابل پیش بینی تأثیر می گذارد.

عملکرد آلومینیوم در کاربردهای با دمای بالا

آلومینیوم در همه جا، از قطعات خودرو گرفته تا لپ تاپ و تلفن های همراه گرفته تا ظروف آشپزی استفاده می شود. در حالی که بسیاری از کاربردهای روزمره ما برای محصولات آلومینیومی شامل گرمای شدید نیست، آلومینیوم همچنان در برخی کاربردها تحت تاثیر دمای بالا قرار می گیرد. اینها می تواند شامل اجزای تجهیزات فرآوری صنعتی، مجموعه های هوافضا و قطعات خودرو باشد.

یک مثال قابل لمس تر ظروف آشپزی خانگی است. در حالی که گلدان ها، تابه ها، زودپزها و ورقه های پخت آلومینیومی نسبت به فولاد ضد زنگ کمتر رایج هستند، می توانند به سرعت گرم شوند و گرما را به طور مساوی پخش کنند. با این حال، اجاق گازهای مدرن گازی و برقی می توانند به دمایی در نقطه ذوب آلومینیوم یا بالاتر برسند!

آیا این بدان معناست که شما فقط می توانید از ظروف آشپزی آلومینیومی با تنظیمات حرارت “کم” یا “متوسط” استفاده کنید؟ به طور کلی، خیر، شما همچنان می توانید با خیال راحت از ظروف آشپزی آلومینیومی روی حرارت بالا مانند سایر ظروف آشپزی استفاده کنید. این به این دلیل است که رسانایی حرارتی بالای آن و سطح وسیع قابلمه یا تابه می تواند گرما را به طور موثر از مشعل به سمت غذا و هوای اطراف هدایت کند.

با این گفته، اگر ظروف آشپزی آلومینیومی روی حرارت بالا بدون هیچ غذا یا آبی داخل فلز باقی بماند، ممکن است در نهایت روی برخی اجاق گازها ذوب شود. به طور خلاصه، تا زمانی که به درستی استفاده شود، ظروف آشپزی آلومینیومی یک افزودنی عالی و ماندگار برای آشپزخانه هستند.

مورد دیگری که طراحان محصول باید در نظر بگیرند این است که محصولی از آلومینیوم که در معرض گرمای شدید قرار می گیرد، می تواند مدت ها قبل از اینکه هر قسمت از آلیاژ آلومینیوم وارد فاز مایع شود، خراب شود. در واقع، قطعات آلومینیومی که به طور مرتب در معرض دمای تنها ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد قرار می گیرند، می توانند کاهش قابل توجهی در استحکام خود را تجربه کنند. این باعث می شود آلومینیوم بیشتر مستعد سایر مکانیسم های شکست مانند تنش اعمال شده بیش از حد یا خزش شود.

گرمایش و ذوب در فرآیند ساخت آلومینیوم

گرمایش آلومینیوم می تواند به روش های مختلف بر خواص مواد تأثیر بگذارد. گرمایش و سرمایش می تواند سختی، چقرمگی(چقرمگی به توانایی یک متریال در جذب انرژی در برابر ضربه یا فشار تا قبل از شکست گفته می شود.)، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و موارد دیگر آلومینیوم را حتی پس از بازگشت دما به حالت عادی افزایش یا کاهش دهد.

در حالی که عملیات حرارتی استاندارد به بهترین وجه در کوره تکمیل می شود، ساخت و پردازش آلومینیوم نیز می تواند به عنوان یک اثر جانبی، قسمت هایی از آلومینیوم را گرم یا حتی ذوب کند و خواص آن را تغییر دهد.

این تغییرات شدید دما می تواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد آلومینیوم داشته باشد. آگاهی از رفتار گرمایش و ذوب آلومینیوم، و همچنین درک بهتر از نحوه ساخت آلومینیوم، می تواند به شما در مدیریت عملکرد مواد و به دست آوردن حداکثر بهره وری از قطعات آلومینیومی شما کمک کند.

+منبع ترجمه:الکامهرکیمیا

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *