نمرات آلومینیوم: انواع، خواص و کاربردها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

امروزه آلومینیوم تقریباً در همه صنایع از تولید ظروف غذا گرفته تا ساخت بدنه فضاپیماها استفاده می شود. برای فرآیندهای تولیدی خاص، تنها گریدهای خاصی از آلومینیوم مناسب هستند که دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی هستند.

خواص اصلی فلز رسانایی حرارتی بالا، شکل پذیری و شکل پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و مقاومت اهمی کم است. آنها به طور مستقیم به درصد ناخالصی در ترکیب آن و همچنین به فناوری تولید یا غنی سازی وابسته هستند. بر این اساس، گریدهای اصلی آلومینیوم متمایز می شوند.

انواع آلومینیوم

همه گریدهای فلزی در یک سیستم واحد از استانداردهای ملی و بین المللی شناخته شده توصیف و گنجانده شده اند: EN اروپایی، ASTM آمریکایی و ISO بین المللی. در کشور ما گریدهای آلومینیوم با استانداردهای GOST 11069 و 4784 تعریف شده است. در تمام اسناد آلومینیوم و آلیاژهای آن به طور جداگانه در نظر گرفته شده است. در همان زمان، خود فلز نیز تقسیم می شودبه طور خاص برای گریدها، و آلیاژها علائم مشخصی ندارند.

طبق استانداردهای ملی و بین المللی، دو نوع ریزساختار آلومینیوم بدون آلیاژ باید از هم متمایز شوند:

• خلوص بالا با درصد بیش از 99.95%؛
• گرید فنی، حاوی حدود 1٪ ناخالصی ها و مواد افزودنی.

ترکیبات آهن و سیلیکون اغلب به عنوان ناخالصی در نظر گرفته می شوند. استاندارد بین المللی ISO یک سری جداگانه برای آلومینیوم و آلیاژهای آن دارد.

نمرات آلومینیوم

نوع فنی مواد به درجه های خاصی تقسیم می شود که به استانداردهای مربوطه اختصاص داده می شود، به عنوان مثال، AD0 طبق GOST 4784-97. در عین حال، فلز با فرکانس بالا نیز در طبقه بندی گنجانده شده است تا سردرگمی ایجاد نشود. این مشخصات شامل نمرات زیر است:

1. اصلی (A5، A95، A7E).
2. فنی (AD1، AD000، ADS).
3. تغییر شکل (AMg2, D1).
4. ریخته گری (VAL10M، AK12pch).
5. برای اکسید زدایی فولاد (AV86، AV97F).

علاوه بر این، دسته‌هایی از لیگاتورها وجود دارد - ترکیبات آلومینیوم که برای ایجاد آلیاژهایی از طلا، نقره، پلاتین و سایر فلزات گرانبها استفاده می‌شوند.

آلومینیوم اولیه

آلومینیوم اولیه (درجه A5) یک نمونه معمولی از این گروه است. از غنی سازی آلومینا به دست می آید. در طبیعت، این فلز به دلیل فعالیت شیمیایی بالای آن به شکل خالص یافت نمی شود. از ترکیب با عناصر دیگر، بوکسیت ها، نفلین ها و آلونیت ها را تشکیل می دهد. در ادامه، آلومینا از این سنگ‌ها و با کمک یک ماده شیمیایی پیچیده از آن به دست می‌آید.فرآیندهای فیزیکی - آلومینیوم خالص.

GOST 11069 الزاماتی را برای درجات آلومینیوم اولیه تعیین می کند، که باید با اعمال نوارهای عمودی و افقی با رنگ های پاک نشدنی از رنگ های مختلف مشخص شوند. این ماده به طور گسترده در صنایع پیشرفته مورد استفاده قرار گرفته است، عمدتاً در مواردی که به مواد اولیه با کارایی بالا نیاز است.

آلومینیوم فنی

آلومینیوم فنی ماده ای است که درصد ناخالصی خارجی آن کمتر از 1 درصد است. اغلب به آن بدون آلیاژ نیز می گویند. نمرات فنی آلومینیوم مطابق با GOST 4784-97 با استحکام بسیار کم، اما مقاومت در برابر خوردگی بالا مشخص می شود. به دلیل عدم وجود ذرات آلیاژی در ترکیب، یک لایه اکسید محافظ به سرعت روی سطح فلز تشکیل می شود که پایدار است.

نمرات آلومینیوم فنی با هدایت حرارتی و الکتریکی خوب متمایز می شوند. در شبکه مولکولی آنها، عملا هیچ ناخالصی وجود ندارد که جریان الکترون را پراکنده کند. با توجه به این خواص، این ماده به طور فعال در ساخت ابزار، در تولید تجهیزات گرمایشی و تبادل حرارتی، وسایل روشنایی استفاده می شود.

آلومینیوم فرفورژه

آلومینیوم فرفورژه ماده ای است که در معرض پردازش فشار سرد و گرم قرار می گیرد: نورد، پرس، کشش و انواع دیگر. در نتیجه تغییر شکل های پلاستیکی، محصولات نیمه تمام بخش های طولی مختلف از آن به دست می آید: میله آلومینیومی، ورق،نوار، بشقاب، پروفایل ها و موارد دیگر.

مارک های اصلی مواد تغییر شکل پذیر مورد استفاده در تولید داخلی در اسناد نظارتی آورده شده است: GOST 4784، OCT1 92014-90، OCT1 90048 و OCT1 90026. ویژگی بارز ماده خام تغییر شکل پذیر ساختار جامد است. محلول با محتوای بالای فاز یوتکتیک - مایع که با دو یا چند حالت جامد ماده در تعادل است.

دامنه آلومینیوم فرفورژه، و همچنین موردی که در آن میله آلومینیومی استفاده می شود، بسیار گسترده است. هم در مناطقی که نیاز به کارایی بالا از مواد دارند - در ساخت کشتی و هواپیما و هم در سایت های ساختمانی به عنوان آلیاژی برای جوشکاری استفاده می شود.

آلومینیوم ریخته گری

نمرات ریخته گری آلومینیوم برای تولید اتصالات استفاده می شود. ویژگی اصلی آنها ترکیبی از استحکام ویژه بالا و چگالی کم است که امکان ریخته گری اشکال پیچیده را بدون ترک خوردن فراهم می کند.

با توجه به هدف آنها، درجه های ریخته گری به طور مشروط به گروه هایی تقسیم می شوند:

1. مواد بسیار مهر و موم شده (AL2، AL9، AL4M).
2. مواد با استحکام و مقاومت در برابر حرارت بالا (AL 19, AL5, AL33).
3. مواد با مقاومت در برابر خوردگی بالا.

اغلب، عملکرد محصولات آلومینیومی ریخته‌گری با انواع مختلف عملیات حرارتی بهبود می‌یابد.

آلومینیوم برای اکسیداسیون

برای کیفیتمحصولات تولیدی نیز تحت تاثیر خواص فیزیکی آلومینیوم است. و استفاده از مواد درجه پایین به تولید محصولات نیمه تمام محدود نمی شود. اغلب از آن برای اکسید زدایی فولاد استفاده می شود - حذف اکسیژن از آهن مذاب، که در آن حل می شود و در نتیجه خواص مکانیکی فلز را افزایش می دهد. برای انجام این فرآیند، رایج ترین مارک های مورد استفاده AV86 و AV97F هستند.