آلیاژهای آلومینیوم بر اساس خواص عملیات حرارتی طبقه بندی می شوند

سری متداول آلیاژ آلومینیوم

آلیاژ آلومینیوم یک ماده آلیاژی است که با افزودن آلومینیوم به عنوان جزء اصلی و افزودن مقادیر مناسب سایر عناصر آلیاژی تشکیل می شود.. خود آلومینیوم نرم است و در حالت خالص استحکام محدودی دارد. با این حال, با ترکیب با سایر عناصر فلزی یا غیرفلزی (مانند مس, منیزیم, منگنز, سیلیکون, فلز روی, لیتیوم, و غیره.), می تواند یک سری از مواد آلیاژی با طیف گسترده ای از ویژگی های عملکرد ایجاد کند.

آلیاژهای آلومینیوم بر اساس خواص عملیات حرارتی طبقه بندی می شوند

آلیاژهای آلومینیوم را می توان با توجه به ترکیب شیمیایی به دسته های زیر تقسیم کرد

1000 سری آلیاژ آلومینیوم

1000 آلیاژ آلومینیوم سری یک سری آلومینیوم خالص از خانواده آلیاژ آلومینیوم است. ویژگی اصلی آن این است که محتوای آلومینیوم بسیار بالا است, معمولا با خلوص بالا 99.00% به 99.5%, مانند رایج 1050, 1060 و 1100 آلیاژ آلومینیوم. این سری از آلیاژهای آلومینیوم حاوی عناصر آلیاژی نیستند یا فقط دارای مقدار بسیار کمی هستند (مانند مس, منگنز, منیزیم, سیلیکون, و غیره.)

1000 سری ورق آلیاژ آلومینیوم

2000 سری آلیاژ آلومینیوم

این 2000 آلیاژ آلومینیوم سری یکی از سری آلیاژهای آلومینیوم با استحکام عالی است. عنصر اصلی آلیاژی مس است. این آلیاژ اغلب در کاربردهای با مقاومت بالا مانند اعضای ساختاری و اجزای هواپیما در صنعت هوافضا استفاده می شود.. 2000 آلیاژ آلومینیوم سری دارای عملکرد پردازش خوب و مقاومت در برابر خوردگی است, و برای استفاده در شرایط مختلف محیطی مناسب است.

3000 سری آلیاژ آلومینیوم

3000 سری آلیاژ آلومینیوم نوعی آلیاژ آلومینیوم- منگنز است, که در آن عنصر آلیاژی اصلی منگنز است. این نوع آلیاژ معمولا دارای مقاومت در برابر خوردگی و خواص پردازشی خوبی است, و برای تولید انواع محصولاتی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی دارند مناسب است, مانند بسته بندی مواد غذایی, ظروف آشپزخانه, قطعات خودرو, و غیره. 3000 آلیاژهای سری آلومینیوم نیز معمولاً در زمینه هایی مانند ساخت و ساز استفاده می شوند, کشتی ها, و تجهیزات شیمیایی. آنها با سبک وزن بودن مشخص می شوند, آسان برای پردازش, مقاوم در برابر خوردگی, و قیمت نسبتا پایین.

3000 کویل آلیاژ آلومینیوم سری

5000 سری آلیاژ آلومینیوم

5000 آلیاژ آلومینیوم سری نوعی آلیاژ آلومینیوم منیزیم با مقاومت در برابر خوردگی خوب است, که عنصر اصلی آلیاژی در آن منیزیم است. این آلیاژ دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی عالی است, عملکرد خوبی در آب دریا و محیط های مرطوب دارد. 5000 آلیاژهای سری آلومینیوم معمولاً در ساخت محصولاتی که به مقاومت در برابر خوردگی بالا نیاز دارند مانند کشتی ها استفاده می شود., قطعات خودرو, وسایل نقلیه راه آهن, کامیون های تانک و مخازن تحت فشار. علاوه بر این, 5000 آلیاژهای سری آلومینیوم نیز معمولاً در زمینه هوافضا برای ساخت قطعات هواپیما استفاده می شوند.

6000 سری آلیاژ آلومینیوم

6000 آلیاژ آلومینیوم سری یک نوع رایج از آلیاژ آلومینیوم-منیزیم-سیلیکون است, که معمولا حاوی عناصری مانند آلومینیوم است, منیزیم و سیلیکون. این آلیاژ استحکام و مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد, و همچنین خواص پردازش عالی, و می تواند برای تولید محصولات با اشکال مختلف پیچیده از طریق اشکال مختلف پردازش استفاده شود (مانند اکستروژن, ریخته گری, متحرک, و غیره.). 6000 آلیاژهای سری آلومینیوم به طور گسترده ای در زمینه های مختلف استفاده می شوند, از جمله ساخت و ساز, هوافضا, خودرو, تجهیزات الکترونیکی و صنعتی. این آلیاژ معمولا در صنعت ساختمان سازی برای ساخت محصولاتی مانند قاب پنجره استفاده می شود, چارچوب درب, دیوارهای پرده ای و لوله های آلیاژ آلومینیوم, در صنعت خودروسازی برای ساخت قطعات ساختاری بدنه و قطعات خودرو, و در زمینه هوافضا برای ساخت قطعات ساختاری هواپیما.

7000 سری آلیاژ آلومینیوم

7000 آلیاژ آلومینیوم سری یک آلیاژ آلومینیوم با روی است (روی) به عنوان عنصر اصلی آلیاژی. به آن آلومینیوم فوق سخت یا آلیاژ هواپیما نیز می گویند. این آلیاژ یک آلیاژ آلومینیوم تقویت شده قابل عملیات حرارتی با خواص تغییر شکل حرارتی خوب و محدوده خاموش شدن گسترده است.. تحت شرایط عملیات حرارتی مناسب, می توان استحکام بالاتری به دست آورد. علاوه بر این, عملکرد جوش خوبی دارد و به طور کلی مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد. این یک آلیاژ آلومینیوم جوش پذیر با مقاومت بالا است.

7075 آلیاژهای آلومینیوم برای هواپیما

7000 سری آلیاژهای آلومینیوم, بخصوص 7075, عمدتا حاوی آلومینیوم است, منیزیم, روی و مس. آنها آلیاژهای قابل عملیات حرارتی هستند و آلیاژهای آلومینیوم فوق سخت با مقاومت سایش خوب هستند. این آلیاژ در حالت های تازه کوئنچ شده و آنیل شده دارای پلاستیسیته خوبی است و با عملیات حرارتی قابل تقویت است.. معمولاً تحت کوئنچینگ و پیری مصنوعی اعمال می شود, که می تواند استحکام بیشتری نسبت به دورالومین معمولی بدست آورد, اما انعطاف پذیری کمتر. این آلیاژ خواص جوش نقطه ای خوبی دارد, جوش گاز ضعیف, و ماشینکاری ضعیف پس از بازپخت.

8000 سری آلیاژ آلومینیوم

8000 آلیاژ آلومینیوم سری یک نوع جدید از آلیاژ آلومینیوم است, که در حال حاضر کمتر در کاربردهای عملی رایج است. این آلیاژ اغلب حاوی عناصر دیگری مانند مس است, فلز روی, منگنز و نیکل برای افزایش خواص خاص آن. 8000 آلیاژ آلومینیوم سری دارای استحکام خوب و مقاومت در برابر خوردگی است, و همچنین عملکرد پردازش خوب, و برای تکنیک های مختلف پردازش مناسب است. زیرا 8000 آلیاژهای آلومینیوم سری نسبتا جدید هستند, زمینه ها و ویژگی های کاربرد آنها ممکن است با پیشرفت تحقیق و توسعه تغییر کند.

8011 ورقه ی آلومینیومی

آلیاژهای آلومینیوم بر اساس خواص عملیات حرارتی طبقه بندی می شوند

سری های مختلف آلیاژهای آلومینیوم دارای خواص متفاوتی هستند. امروز, ما فقط سری بالا از آلیاژهای آلومینیوم را از نظر عملیات حرارتی طبقه بندی می کنیم.
مواد آلیاژ آلومینیوم را می توان به دو دسته تقسیم کرد: آلیاژهای قابل عملیات حرارتی و آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی:

آلیاژ آلومینیوم غیر قابل عملیات حرارتی

آلیاژهای آلومینیوم غیر قابل عملیات حرارتی به نوعی از آلیاژ آلومینیوم اطلاق می شود که نمی تواند خواص مکانیکی آن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. (مانند استحکام و سختی) از طریق روش های سنتی عملیات حرارتی (مانند درمان محلول و درمان پیری). ویژگی این نوع آلیاژ آلومینیوم این است که ساختار محلول جامد آن در طول فرآیند گرمایش دچار تغییرات فاز آشکار نمی شود., بنابراین ریزساختار آن را نمی توان از طریق عملیات حرارتی برای دستیابی به استحکام تغییر داد.

1سری XXX آلومینیوم خالص (مانند 1050, 1100, و غیره.): عمدتا از آلومینیوم با خلوص بالاتر تشکیل شده است, حاوی مقادیر کمی از عناصر ناخالصی است, استحکام نسبتا کم, اما هدایت الکتریکی خوبی دارد, رسانایی گرمایی, شکل پذیری خوب و مقاومت در برابر خوردگی جنس.

3سری XXX آلومینیوم منگنز (منگنز) آلیاژها (مانند 3003, 3004, و غیره.): افزودن منگنز باعث بهبود سختی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم می شود, اما این آلیاژها هنوز قابلیت تقویت با عملیات حرارتی را ندارند و عمدتاً به سختی کاری سرد متکی هستند.. خواص مکانیکی آن را بهبود بخشید.

5سری XXX آلومینیوم منیزیم (Mg) آلیاژها (مانند 5052, 5083, و غیره.): افزودن منیزیم استحکام کششی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای آلومینیوم را افزایش می دهد, به ویژه در محیط های دریایی. همچنین برای تقویت عملیات حرارتی مناسب نیست.

سخت شدن اضافی این آلیاژها با کار سرد انجام می شود (سخت شدن کرنش).

آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی انعطاف پذیر و نسبتاً قوی هستند (بسته به غلظت عناصر آلیاژی).

آلیاژ در حالت O عرضه می شود (آنیل شده) یا مزاج H (درجات مختلف کار سرد).

آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی در ساخت قطعات عمیق کشیده شده استفاده می شوند, ورق, فویل, لوله, سیم, قطعات اکسترود شده, مخازن تحت فشار.

آلیاژ آلومینیوم قابل عملیات حرارتی

آلیاژ آلومینیوم تقویت شده قابل عملیات حرارتی نوعی از مواد آلیاژ آلومینیوم است که می تواند خواص مکانیکی آن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. (مانند قدرت, سختی, سختی) پس از عملیات حرارتی خاص. این نوع آلیاژ آلومینیوم، ریزساختار داخلی آلیاژ را از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی تغییر می دهد, به طور عمده درمان راه حل و درمان پیری, از این طریق به تقویت دست می یابد.

سری های متداول آلیاژ آلومینیوم تقویت شده قابل عملیات حرارتی عبارتند از:

2دورالومین سری XXX (مانند 2024, 2014, و غیره., حاوی مس و منیزیم)

6آلیاژهای آلومینیوم سری XXX (مانند 6061, 6082, و غیره., عمدتا حاوی منیزیم و سیلیکون است, گاهی اوقات حاوی مقادیر کمی مس و منگنز نیز می باشد)

7آلومینیوم فوق سخت سری XXX (مانند 7075, 7050, و غیره., علاوه بر منیزیم, همچنین حاوی روی و مس است)

از آنجایی که حلالیت این عناصر است (یا ترکیبات بین فلزی که از این عناصر تشکیل شده اند) در آلومینیوم جامد به دما بستگی دارد, آلیاژ ترکیبی را می توان با عملیات حرارتی به نام سخت شدن رسوبی سخت کرد (سخت شدن سن).

آلیاژ آلومینیوم غیر قابل عملیات حرارتی برای ساخت و ساز

سخت شدن بارش (سخت شدن سن) - تقویت با رسوب ذرات ریز فاز دوم از محلول جامد فوق اشباع.

عملیات حرارتی سخت شدن بارش شامل مراحل زیر است:

راه حل درمان

در این مرحله بخشی به دمای بالاتر از دمای حلال گرم می شود تا فاز دوم در محلول جامد حل شود..

این قطعه برای مدت زمانی متفاوت از 1 ساعت تا در این دما نگه داشته می شود 20 ساعت. تا زمانی که انحلال انجام شود.

دما و زمان خیساندن تیمار محلول نباید خیلی زیاد باشد تا از رشد بیش از حد دانه ها جلوگیری شود.

خاموش کردن

کوئنچ در آب انجام می شود, مخلوط آب و هوا یا گاهی در هوا.

هدف عملیات کوئنچ بدست آوردن محلول جامد فوق اشباع در دمای اتاق است.

از آنجایی که فاز دوم در این مرحله حل شده باقی می ماند, سختی آلیاژ خاموش شده کمتر از بارش پس از سن است, هر چند بالاتر از سختی آلیاژ در حالت آنیل شده.

سالخورده

بسته به دمایی که این عملیات در آن انجام می شود، پیری ممکن است مصنوعی یا طبیعی باشد.

1. پیری مصنوعی.

در این مرحله قطعه تا دمایی کمتر از دمای solvus گرم می شود, به دنبال آن خیساندن برای مدت زمان متفاوت بین 2 به 20 ساعت ها.

زمان خیساندن بستگی به دمای پیری دارد (هر چه دما بالاتر باشد, هر چه زمان خیساندن کمتر باشد).

دمای پیری و زمان خیساندن نیز با ترکیب مطلوب حاصل از استحکام و شکل پذیری آلیاژ تعیین می شود..

دما و زمان بیش از حد پیری منجر به پیری بیش از حد می شود - کاهش استحکام و افزایش شکل پذیری.

2. پیری طبیعی

پیری طبیعی در دمای اتاق انجام می شود و مدت زمان نسبتا طولانی طول می کشد (از چند روز تا چند هفته).

آلیاژهای این گروه یا در شرایط O عرضه می شوند (آنیل شده) یا در شرایط T (عملیات حرارتی با سخت شدن سن).

آلیاژهای قابل عملیات حرارتی برای ساخت قطعات و سازه های هواپیما استفاده می شود, قطعات ماشین پیچ, پانل های بدنه خودرو, سازه های جوش داده شده.