איך אלומיניום יכול לעשות בשבילך?
מהי סגסוגת אלומיניום?
סגסוגת אלומיניום היא הרכב כימי שבו מוסיפים יסודות אחרים לאלומיניום טהור על מנת לשפר את תכונותיו, בעיקר כדי להגביר את חוזקו. אלמנטים אחרים אלה כוללים ברזל, סיליקון, נחושת, מגנזיום, מנגן ואבץ ברמות שבשילוב עשויות להוות עד 15 אחוז מהסגסוגת במשקל. לסגסוגות מוקצה מספר בן ארבע ספרות, שבו הספרה הראשונה מזהה מחלקה כללית, או סדרה, המאופיינת במרכיבי הסגסוג העיקריים שלה.
אלומיניום טהור
סדרת 1xxx
סגסוגות סדרת 1xxx מורכבות מאלומיניום בטוהר של 99 אחוזים ומעלה. לסדרה זו עמידות מצוינת בפני קורוזיה, יכולת עבודה מצוינת, כמו גם מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה. זו הסיבה שסדרת 1xxx משמשת בדרך כלל לקווי שידור, או רשת חשמל. ייעודי סגסוגת נפוצים בסדרה זו הם 1350, עבור יישומים חשמליים, ו-1100, עבור מגשי אריזת מזון.
סגסוגות הניתנות לטיפול בחום
סגסוגות מסוימות מתחזקות על ידי טיפול בחום בתמיסה ולאחר מכן כיבוי, או קירור מהיר. טיפול בחום לוקח את המתכת המוצקה, הסגסוגת ומחמם אותה לנקודה מסוימת. יסודות הסגסוגת, הנקראים מומסים, מופצים בצורה הומוגנית כשהאלומיניום מכניס אותם לתמיסה מוצקה. המתכת נכבית לאחר מכן, או מקוררת במהירות, מה שמקפיא את האטומים המומסים במקומם. כתוצאה מכך, האטומים המומסים מתחברים למשקע מפוזר דק. זה מתרחש בטמפרטורת החדר הנקראת יישון טבעי או בפעולת תנור בטמפרטורה נמוכה אשר נקראת יישון מלאכותי.
סדרת 2xxx
בסדרת 2xxx, נחושת משמשת כאלמנט הסגסוג העיקרי וניתן לחזק אותה באופן משמעותי באמצעות טיפול בחום בתמיסה. סגסוגות אלו בעלות שילוב טוב של חוזק גבוה וקשיחות, אך אין להן את הרמות של עמידות בפני קורוזיה אטמוספרי כמו סגסוגות אלומיניום רבות אחרות. לכן, סגסוגות אלו נצבעות או מכוסות בדרך כלל עבור חשיפות כאלה. הם בדרך כלל מצופים בסגסוגת בטוהר גבוה או בסגסוגת מסדרת 6xxx כדי לעמוד מאוד בפני קורוזיה. סגסוגת 2024 אולי סגסוגת המטוסים הידועה ביותר.
סדרת 6xxx
סדרת 6xxx הן רב-תכליתיות, ניתנות לטיפול בחום, ניתנות לעיצוב גבוה, ניתנות לריתוך ובעלות חוזק בינוני גבוה יחד עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה. סגסוגות בסדרה זו מכילות סיליקון ומגנזיום על מנת ליצור סיליקיד מגנזיום בתוך הסגסוגת. מוצרי אקסטרוזיה מסדרת 6xxx הם הבחירה הראשונה ליישומים אדריכליים ומבניים. סגסוגת 6061 היא הסגסוגת הנפוצה ביותר בסדרה זו והיא משמשת לעתים קרובות במסגרות של משאיות וימיות. בנוסף, כיסוי לטלפון מסוים היה עשוי מסגסוגת מסדרת 6xxx.
סדרת 7xxx
אבץ הוא חומר הסגסוג העיקרי לסדרה זו, וכאשר מוסיפים מגנזיום בכמות קטנה יותר, התוצאה היא סגסוגת הניתנת לטיפול בחום, בעלת חוזק גבוה מאוד. אלמנטים אחרים כגון נחושת וכרום עשויים להתווסף גם הם בכמויות קטנות. הסגסוגות הידועות ביותר הן 7050 ו-7075, הנמצאות בשימוש נרחב בתעשיית המטוסים.
סגסוגות שאינן ניתנות לטיפול בחום
סגסוגות שאינן מטופלות בחום מתחזקות באמצעות עבודה קרה. עבודה קרה מתרחשת במהלך שיטות גלגול או פרזול והיא הפעולה של "עיבוד" המתכת כדי להפוך אותה לחזקה יותר. לדוגמה, כאשר מגלגלים אלומיניום לממדים דקים יותר, הוא מתחזק. הסיבה לכך היא שעבודה קרה בונה נקעים ומקומות פנויים במבנה, אשר לאחר מכן מעכבים את תנועת האטומים זה ביחס לזה. זה מגביר את חוזק המתכת. יסודות סגסוגת כמו מגנזיום מעצימים את האפקט הזה, וכתוצאה מכך חוזק גבוה עוד יותר.
סדרת 3xxx
מנגן הוא מרכיב הסגסוג העיקרי בסדרה זו, לעתים קרובות עם כמויות קטנות יותר של מגנזיום. עם זאת, רק אחוז מוגבל של מנגן ניתן להוסיף ביעילות לאלומיניום. 3003 היא סגסוגת פופולרית למטרות כלליות מכיוון שיש לה חוזק בינוני ויכולת עבודה טובה וניתן להשתמש בה ביישומים כגון מחליפי חום וכלי בישול. סגסוגת 3004 והשינויים שלה משמשים בגוף של פחיות משקה אלומיניום.
סדרת 4xxx
סגסוגות מסדרת 4xxx משולבות עם סיליקון, שניתן להוסיף בכמות מספקת להורדת נקודת ההיתוך של האלומיניום, מבלי לייצר שבירות. בשל כך, סדרת 4xxx מייצרת חוטי ריתוך מצוינים וסגסוגות הלחמה בהן נדרשת נקודת התכה נמוכה יותר. סגסוגת 4043 היא אחת מסגסוגות המילוי הנפוצות ביותר לריתוך סגסוגות מסדרת 6xxx עבור יישומים מבניים ורכבים.
סדרת 5xxx
מגנזיום הוא חומר הסגסוג העיקרי בסדרת 5xxx והוא אחד מיסודות הסגסוג היעילים והנפוצים ביותר לאלומיניום. סגסוגות בסדרה זו בעלות מאפייני חוזק בינוניים עד גבוהים, כמו גם יכולת ריתוך טובה ועמידות בפני קורוזיה בסביבה הימית. בשל כך, סגסוגות אלומיניום-מגנזיום נמצאות בשימוש נרחב בבניין ובבנייה, במיכלי אחסון, בכלי לחץ ויישומים ימיים. דוגמאות ליישומי סגסוגת נפוצים כוללים: 5052 בתחום האלקטרוניקה, 5083 ביישומים ימיים, גיליונות אנודייזים 5005 ליישומים אדריכליים ו-5182 מייצרת את מכסה פחיות אלומיניום.
