انواع آلیاژ آلومینیوم

آلومینیوم بر اساس کاربرد در مقیاس صنعتی درمقیاس صنعتی بعد از آلیاژهای آهن و فولاد دردسته دوم قرار می گیرد. صنعت آلومینیوم به دلیل خواص منحصر به فردش به سرعت توسعه یافت. آلیاژهای آلومینیوم در انواع مختلفی وجود دارند، که هر کدام مزایا و معایبی دارند. در ادامه قصد داریم به معرفی انواع آلیاژ آلومینیوم بپردازیم.

آلیاژ آلومینیوم چیست؟

قبل از اینکه انواع آلیاژ آلومینیوم را بررسی کنیم بهتر است، درباره آلیاژ آلومینیوم کمی توضیح دهیم. آلومینیوم یک عنصر شیمیایی می باشد که به عنوان یک عنصر فراوان معروف است  و میزان زیادی از این عنصر در کره زمین وجود دارد. آلیاژ آلومینیوم کاربردهای گسترده ای دارد.

کاربردهای آلیاژ آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم به علت استحکام بالا، قابلیت جوشکاری و فرم دهی عالی در سازه ها، صنایع هوایی و دریایی، وسیله نقلیه و… کاربرد دارد. با اینکه آلومینیوم جزو فلزات سبک به شمار می رود، اما برخی از آنها از فولادهای ساختمانی نیز مستحکم تر هستند. آلومینیوم منعکس کننده مناسبی، برای نور و گرما است. در ادامه انواع آلیاژ آلومینیوم را بررسی می کنیم.

انواع آلیاژ آلومینیوم

انواع آلیاژ آلومینیوم براساس خواص آن، به دو دسته اصلی کار شده و ریختگی تقسیم بندی می شود.

آلیاژهای کارشده

یکی از انواع آلیاژ آلومینیوم آلیاژهای کارشده می باشد. برای تشخیص این دسته از محصولات یک عدد 4 رقمی به کار می رود. عدد اول بیانگر گروه آلیاژ می باشد. عدد دوم نشان دهنده ناخالصی ها و دو عدد آخر مقدار خلوص آلومینیوم در آلیاژ را نمایش می دهد.

آلیاژهای آلومینیوم سری 1000

آلیاژهای آلومینیوم سری 1000 که به آلیاژهای تجاری هم شناخته می شوند، از 99 درصد آلومینیوم تشکیل شده است. از مزایای این آلیاژ آلومینیوم می توان به هدایت کننده الکتریسته و منعکس کننده نور اشاره کرد. علاوه بر این شکل‌پذیری خوبی دارد و نرم و چکش خوار است. معمولا از این آلیاژ آلومینیوم برای تولید لوله های ظریف آلومینیومی یا صفحه خازن ها استفاده می شود.

آلیاژهای آلومینیوم سری 2000

یکی از دیگر از انواع آلیاژ آلومینیوم، آلیاژهای آلومینیوم سری 2000 می باشد. این نوع آلیاژها از ترکیب عناصر آلومینیوم و مس ساخته می شوند. استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی از مزایای این نوع آلیاژهای آلومینیوم محسوب می شوند. همچنین آلیاژهای سری 2000 امکان تولید قطعات ظریفی مانند پیچ های مهندسی را دارند. علاوه بر این آلیاژهای سری 2000 با قابلیت عملکرد حرارتی این امکان را فراهم می کنند، تا در یک ترکیب شیمیایی بتوان طبق کاربرد مدنظر، رنج گسترده ای  از خواص مکانیکی را بدست اورد.

آلیاژهای آلومینیوم سری 3000

آلیاژهای آلومینیوم سری 3000 به نام منگنز نیز شناخته می شوند. چرا که  عنصر اصلی سازنده آنها منگنز است. اضافه کردن منگنز به آلومینیوم موجب استحکام آن می شود. این نوع از انواع آلیاژ آلومینیوم مناسب نیازهای عمومی که هدف از آن، استحکام معمولی می باشد، کاربرد دارد.

آلیاژهای آلومینیوم سری 4000

این نوع از آلیاژهای آلومینیوم، کاربرد کمتری دارند و با افزودن سیلیسیم به آلومینیوم ساخته می شوند. آلیاژهای آلومینیوم سری 4000 ، نسبت به سایر آلیاژهای آلومینیوم کاربرد کمتری دارند.

آلیاژهای آلومینیوم سری 5000

آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم هسته اصلی آلیاژهای سری ۵۰۰۰ را تشکیل می‌دهند که به عنوان آلیاژهای عملیات حرارتی ناپذیر شناخته می‌شوند. در حالی که منیزیم به طور قابل توجهی در آلومینیوم حل می‌شود، این حلالیت با افت دما به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. با وجود این، در آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم با مقادیر کمتر از 0.7 درصد منیزیم، رسوب‌های سختی قابل توجهی مشاهده نمی‌شود.
اما نقش منیزیم در این آلیاژها فراتر از این است. منیزیم با تشکیل محلول جامد، استحکام آلومینیوم را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد و قابلیت سختی را به آن می‌بخشد. به این معنی که با اعمال کار مکانیکی مانند نورد سرد بر روی این آلیاژ، به دلیل تغییرات ریزساختاری، استحکام آن به طور چشمگیری افزایش می‌یابد.

آلیاژهای آلومینیوم سری 6000

معروف ترین انواع آلیاژ آلومینیوم کارشده، آلیاژهای آلومینیوم سری 6000 می باشند. این آلیاژ به دلیل دارا بودن عناصری مانند منیزیوم و سیلیسیم، مقاومت بالا و شکل پذیری عالی دارند. این امر سبب شده تا برای ساخت قطعات آلومینیوم به روش اکستروژن این نوع آلیاژ به کار رود. از آلیاژ آلومینیوم 6061 و 6063 می توان برای تولید پروفیل درب و پنجره های ساختمانی استفاده شود. اما در مقایسه با پروفیل فولادی مقاومت پایین تری دارد. از اعضایی دیگر این دسته می توان به 6009 و 6010 و 6050 برای ساخت واگن های راه اهن اشاره کرد.

آلیاژهای آلومینیوم سری 7000

این سری به دو زیر گروه آلیاژهای آلومینیوم- روی- منیزیوم و آلیاژهای آلومینیوم و روی- منیزیوم- مس دسته بندی می شوند. این نوع از انواع آلیاژ آلومینیوم معمولا برای تولید قطعات استراتژیک برای هواپیما، بالگرد و پهباد استفاده می شود. افزایش 1 تا 2 درصدی مس موجب مقاومت آلیاژهای آلومینیوم-روی-منیزیوم می شود. آلیاژهایی مستحکم با وزن پایین برای صنایع هوایی ساخته می شوند. معروف‌ترین این آلیاژها گروه های 7001، 7049، 7075، 7475 و 7178 می باشد.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی

آلیاژهای ریختگی آلومینیوم با داشتن خواص ریختگی اعم از مقاومت، فرم دهی، مقاوم در برابر خوردگی و سیالیت توسعه یافته اند. این دسته از انواع آلیاژ آلومینیوم دارای یک کد 3 رقمی  هستند که رقم اول نمایانگر گروه انها و دو رقم بعدی نشان دهنده خلوص آلومینیوم در آلیاژها می باشد.

مطالب دیگر ما: پیشنهاد می کنیم مقاله “روش های طراحی قالب اکستروژن” را نیز مطالعه فرمائید.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی سری 200

عنصر اصلی تشکیل دهنده این آلیاژ مس می باشد. البته این آلیاژها مدتی است که توسط آلیاژهای ریختگری آلومینیوم- سیلیسیوم- منیزیوم به دلیل خواص خوردگی بهتر و وزن کمتر جایگزین شده است، اما مقاومت مکانیکی هر دو یکسان است.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی سری 300

این دسته از انواع آلیاژ آلومینیوم شامل آلیاژهای آلومینیوم-سیلیسیم-منیزیوم و گاهی مس می شود. آلیاژهای آلومینیوم از پرکاربردترین آلیاژهای ریخته گری است و برای ساخت بخش هایی از موتور خودروها و سرسیلندر آن ها و تولید قطعات هواپیما و موشک استفاده می شود.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی سری 400

ساده ترین و پرمصرف ترین آلیاژهای ریخته گری به شمار می رود. بیش از 5 درصد از ترکیب این آلیاژ از عنصر آلیاژ سیلیسیم است. همچنین برای قطعات با هندسه پیچیده به کار می رود.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی سری 500

این نوع از انواع آلیاژ آلومینیوم از آلومینیوم و منیزیوم تشکیل می شود. همچنین کاربردهای محدودی دارد و جایگزین سری 300 شده است.

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی سری 700 و 800

این سری از آلیاژها از ترکیب عناصر آلیاژی مانند، روی و قلع به دست می اید که کاربرد محدود و خاصی دارد.

سخن پایانی

آلومینیوم به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد مانند استحکام بالا، وزن کم، شکل پذیری عالی، قابلیت بازیافت و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای دارد. آلیاژهای آلومینیوم با توجه به نوع عناصر تشکیل دهنده و نحوه ی فرآوری به دو دسته کلی آلیاژهای کارشده و ریختگی تقسیم می شوند. هر کدام از این دسته ها، زیر دسته ها و گریدهای مختلفی دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. انتخاب نوع آلیاژ آلومینیوم مناسب، به عوامل مختلفی مانند نیازهای فنی، هزینه بستگی دارد.

سوالات متداول انواع آلیاژ آلومینیوم