ویژگی های آلیاژ آلومینیوم

ویژگی های آلیاژ آلومینیوم


فهرست مطالب

  1. مقدمه
  2. بررسی سری آلیاژهای آلومینیوم
    • سری 1000
    • سری 2000
    • سری 3000
    • سری 4000
    • سری 5000
    • سری 6000
    • سری 7000
  3. ویژگی‌های آلیاژهای آلومینیوم
    • مقاومت به خوردگی
    • قابلیت کار سرد
    • قابلیت ماشینکاری
    • قابلیت بریزینگ
    • جوش پذیری
    • فرم پذیری
    • هدایت الکتریکی
    • استحکام
  4. مقایسه سری‌های مختلف آلیاژهای آلومینیوم
  5. نتیجه‌گیری
  6. منابع

1. مقدمه

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی ویژه‌ای که دارند، در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی، ساختمان‌سازی و الکترونیک کاربردهای گسترده‌ای دارند. این مقاله به بررسی انواع آلیاژهای آلومینیوم بر اساس سری‌ها و ویژگی‌های مختلف آنها می‌پردازد.با شرکت الکامهر کیمیا یکی از بزرگترین و بروزترین تولیدکننده راد آلومینیوم، آلیاژهای آلومینیومی، مفتول، هادی خالص، هادی آلیاژی، شمش آلیاژی و گرانول همراه باشید.

2. بررسی سری آلیاژهای آلومینیوم

سری 1000

آلیاژهای سری 1000 تقریباً خالص هستند و درصد آلومینیوم در آنها بیش از 99 درصد است. این آلیاژها به دلیل مقاومت به خوردگی بالا و هدایت الکتریکی عالی در کاربردهای الکتریکی و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدول 1: مشخصات آلیاژهای سری 1000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
1050عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1060عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1070عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1100عالیعالیخوبخوبعالیعالیعالیپایین
1200عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1350عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1145عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1050Aعالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین
1100-H14عالیعالیخوبخوبعالیعالیعالیپایین
1199عالیعالیضعیفخوبعالیعالیعالیپایین

سری 2000

آلیاژهای سری 2000 دارای مس به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل استحکام بالا در صنایع هوافضا کاربرد دارند. این آلیاژها در مقابل خوردگی ضعیف عمل می‌کنند.

جدول 2: مشخصات آلیاژهای سری 2000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
2011ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2014ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2017ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2024ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2090ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2219ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2618ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2007ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2025ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
2036ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا

سری 3000

آلیاژهای سری 3000 دارای منگنز به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل مقاومت به خوردگی و قابلیت کار سرد خوب، در صنایع ساختمانی و بسته‌بندی کاربرد دارند.

جدول 3: مشخصات آلیاژهای سری 3000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
3003عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3004عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3005عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3102عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3103عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3104عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3105عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3203عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3003-H14عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط
3003-H18عالیعالیخوبخوبخوبعالیخوبمتوسط

سری 4000

آلیاژهای سری 4000 دارای سیلیسیم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل قابلیت بریزینگ خوب و مقاومت به خوردگی مناسب در صنایع خودروسازی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدول 4: مشخصات آلیاژهای سری 4000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
4032متوسطخوبعالیخوبخوبخوبخوببالا
4043خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4047خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4145خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4045خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4343خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4643خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4044خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4035خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4016خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4017خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4083خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط
4130خوبخوبخوبعالیخوبخوبخوبمتوسط

سری 5000

آلیاژهای سری 5000 دارای منیزیم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل مقاومت به خوردگی بالا و استحکام خوب در کاربردهای دریایی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدول 5: مشخصات آلیاژهای سری 5000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
5005عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5050عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5052عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5056عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5083عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5086عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5154عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5182عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5251عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا
5454عالیعالیمتوسطخوبعالیعالیخوببالا

سری 6000

آلیاژهای سری 6000 دارای سیلیسیم و منیزیم به عنوان عناصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل قابلیت جوشکاری و کارپذیری بالا در صنایع ساختمانی و خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدول 6: مشخصات آلیاژهای سری 6000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
6005عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6009عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6010عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6060عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6061عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6063عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6070عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6101عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6151عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا
6262عالیعالیخوبخوبعالیعالیخوببالا

سری 7000

آلیاژهای سری 7000 دارای روی به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و به دلیل استحکام بسیار بالا در صنایع هوافضا و خودروسازی استفاده می‌شوند.

جدول 7: مشخصات آلیاژهای سری 7000

نوع آلیاژمقاومت به خوردگیقابلیت کار سردقابلیت ماشینکاریقابلیت بریزینگجوش پذیریفرم پذیریهدایت الکتریکیاستحکام
7005متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7020متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7050متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7075ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا
7175متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7003متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7049متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7055متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7068متوسطمتوسطخوبضعیفخوبمتوسطمتوسطبسیار بالا
7072ضعیفضعیفعالیضعیفضعیفضعیفضعیفبسیار بالا

3. ویژگی‌های آلیاژهای آلومینیوم

مقاومت به خوردگی

مقاومت به خوردگی آلیاژهای آلومینیوم بسته به عناصر آلیاژی مختلف متفاوت است. سری‌های 1000 و 5000 به دلیل خلوص بالا و حضور منیزیم، مقاومت به خوردگی عالی دارند. در مقابل، سری‌های 2000 و 7000 به دلیل حضور مس و روی، مقاومت به خوردگی کمتری دارند.

قابلیت کار سرد

قابلیت کار سرد به توانایی آلیاژ در تحمل تغییر شکل پلاستیکی بدون شکستگی اشاره دارد. سری‌های 1000، 3000 و 5000 به دلیل ساختار متالورژیکی مناسب، قابلیت کار سرد خوبی دارند.

قابلیت ماشینکاری

قابلیت ماشینکاری آلیاژهای آلومینیوم بسته به ترکیب آلیاژی و عملیات حرارتی مختلف متفاوت است. سری 2000 به دلیل حضور مس، قابلیت ماشینکاری عالی دارند، در حالی که سری‌های 1000 و 3000 قابلیت ماشینکاری ضعیفی دارند.

قابلیت بریزینگ

قابلیت بریزینگ به توانایی آلیاژ در اتصال به وسیله فلزات ذوب شده اشاره دارد. سری‌های 4000 و 5000 به دلیل حضور سیلیسیم و منیزیم، قابلیت بریزینگ خوبی دارند.

جوش پذیری

جوش پذیری آلیاژهای آلومینیوم بسته به ترکیب آلیاژی و عملیات حرارتی متفاوت است. سری‌های 5000 و 6000 به دلیل حضور منیزیم و سیلیسیم،جوش پذیری خوبی دارند، در حالی که سری‌های 2000 و 7000 به دلیل حضور مس و روی، جوش پذیری ضعیفی دارند.

فرم پذیری

فرم پذیری به توانایی آلیاژ در تغییر شکل دادن به صورت پلاستیک بدون شکستگی اشاره دارد. سری‌های 1000، 3000 و 5000 به دلیل ساختار متالورژیکی مناسب، فرم پذیری بالایی دارند.

هدایت الکتریکی

هدایت الکتریکی آلیاژهای آلومینیوم به میزان خلوص و ترکیب آلیاژی آنها بستگی دارد. سری 1000 به دلیل خلوص بالا، هدایت الکتریکی عالی دارند. سایر سری‌ها با کاهش خلوص و افزودن عناصر آلیاژی، هدایت الکتریکی کمتری دارند.

استحکام

استحکام آلیاژهای آلومینیوم بسته به ترکیب آلیاژی و عملیات حرارتی متفاوت است. سری 7000 به دلیل حضور روی، استحکام بسیار بالایی دارند، در حالی که سری 1000 به دلیل خلوص بالا، استحکام پایین‌تری دارند.

4. مقایسه سری‌های مختلف آلیاژهای آلومینیوم

با بررسی جدول‌های ارائه شده و ویژگی‌های هر سری آلیاژ، می‌توان به این نتیجه رسید که هر سری از آلیاژهای آلومینیوم دارای مزایا و معایب خاص خود هستند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌سازد. به عنوان مثال، سری 1000 برای کاربردهای الکتریکی و شیمیایی به دلیل هدایت الکتریکی بالا و مقاومت به خوردگی مناسب هستند، در حالی که سری 7000 به دلیل استحکام بالا برای کاربردهای هوافضا مناسب هستند.

5. نتیجه‌گیری

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل تنوع و خواص فیزیکی و مکانیکی مختلف، در صنایع گوناگون کاربردهای گسترده‌ای دارند. انتخاب مناسب‌ترین آلیاژ بسته به نیازهای خاص هر کاربرد و خواص مورد نظر می‌تواند به بهبود عملکرد و افزایش طول عمر محصولات کمک کند. این مقاله با بررسی ویژگی‌های مختلف آلیاژهای آلومینیوم بر اساس سری‌های مختلف، به خوانندگان کمک می‌کند تا آلیاژ مناسب برای کاربردهای خود را انتخاب کنند.

6. منابع

  1. Davis, J. R. (1999). Aluminum and Aluminum Alloys. ASM International.
  2. Hatch, J. E. (1984). Aluminum: Properties and Physical Metallurgy. ASM International.
  3. Totten, G. E., & Mackenzie, D. S. (2003). Handbook of Aluminum: Volume 1: Physical Metallurgy and Processes. CRC Press.
  4. Kaufman, J. G., & Rooy, E. L. (2004). Aluminum Alloy Castings: Properties, Processes, and Applications. ASM International.
  5. Starke Jr, E. A., & Sanders Jr, T. H. (2002). Aluminum Alloys: Their Physical and Mechanical Properties. Elsevier.
  6. Polmear, I. J. (2006). Light Alloys: From Traditional Alloys to Nanocrystals. Elsevier.
  7. Mondolfo, L. F. (1976). Aluminum Alloys: Structure and Properties. Butterworth-Heinemann.
  8. Shumaker, E. A., & Lomeli, A. (2005). Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys. ASTM International.
  9. Alcoa (2000). Aluminum Design Manual. The Aluminum Association.
  10. Hatch, J. E. (1987). Aluminum: Properties and Physical Metallurgy. American Society for Metals.
  11. ASM International. (1990). ASM Handbook, Volume 2: Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials.
  12. Smith, W. F., & Hashemi, J. (2010). Foundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill.
  13. Smithells, C. J. (2004). Smithells Light Metals Handbook. Butterworth-Heinemann.
  14. Kutz, M. (2002). Handbook of Materials Selection. John Wiley & Sons.
  15. Anderson, T. L. (2005). Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications. CRC Press.
  16. Callister Jr, W. D., & Rethwisch, D. G. (2018). Materials Science and Engineering: An Introduction. Wiley.
  17. Ghosh, A. K., & Gruhl, W. (2003). Physical and Mechanical Metallurgy of Aluminum Alloys. Wiley-VCH.
  18. Lütjering, G., & Williams, J. C. (2007). Titanium. Springer Science & Business Media.
  19. Graff, K. F. (2012). Wave Motion in Elastic Solids. Dover Publications.
  20. Dieter, G. E., & Bacon, D. J. (2013). Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill Education.
  21. Zolotorevsky, N. Y., & Belov, N. A. (2007). Casting Aluminum Alloys. Elsevier.
  22. Subramanian, R. (2008). Aluminum Extrusion Technology. ASM International.
  23. Degarmo, E. P., Black, J. T., & Kohser, R. A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing. Wiley.
  24. Lee, W. H. (2010). Aluminum Alloys for Lightweight Automotive Structures. Woodhead Publishing.
  25. Mahin, D. B. (2002). Engineering Properties of Aluminum Alloys. CRC Press.
  26. Leichtfried, G. (2006). Design and Manufacturing of Complex Aluminum Components for Aerospace Applications. Springer.
  27. Murray, J. L. (1982). Aluminum Alloy Phase Diagrams. ASM International.
  28. Davis, J. R. (1994). Aluminum and Aluminum Alloys. ASM International.
  29. Hosford, W. F. (2005). Mechanical Behavior of Materials. Cambridge University Press.
  30. Kammer, C. (2005). Non-Ferrous Metal Data. Springer.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

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