Ce poate face aluminiul pentru tine?
Ce este un aliaj de aluminiu?
Un aliaj de aluminiu este o compoziție chimică în care se adaugă alte elemente la aluminiul pur pentru a-i îmbunătăți proprietățile, în principal pentru a-i crește rezistența. Aceste alte elemente includ fierul, siliciul, cuprul, magneziul, manganul și zincul în niveluri care combinate pot constitui până la 15% din greutatea aliajului. Aliajelor li se atribuie un număr de patru cifre, în care prima cifră identifică o clasă generală sau o serie, caracterizată prin principalele sale elemente de aliere.

Aluminiu pur
Seria 1xxx
Aliajele din seria 1xxx sunt compuse din aluminiu cu o puritate de 99% sau mai mare. Această serie are o rezistență excelentă la coroziune, o prelucrabilitate excelentă, precum și o conductivitate termică și electrică ridicată. Acesta este motivul pentru care seria 1xxx este utilizată în mod obișnuit pentru liniile de transport sau de rețeaua electrică. Denumirile comune ale aliajelor din această serie sunt 1350, pentru aplicații electrice, și 1100, pentru tăvi de ambalare a alimentelor.
Aliaje tratabile termic
Unele aliaje sunt întărite prin tratare termică în soluție și apoi prin călire sau răcire rapidă. Tratarea termică preia metalul solid, aliat, și îl încălzește până la un punct specific. Elementele aliajului, numite substanță dizolvată, sunt distribuite omogen, aluminiul fiind plasat într-o soluție solidă. Metalul este ulterior călit sau răcit rapid, ceea ce îngheață atomii de substanță dizolvată la locul lor. Atomii de substanță dizolvată se combină, în consecință, într-un precipitat fin distribuit. Aceasta are loc la temperatura camerei, ceea ce se numește îmbătrânire naturală, sau într-o operațiune de cuptor la temperatură joasă, ceea ce se numește îmbătrânire artificială.
Seria 2xxx
În seria 2xxx, cuprul este utilizat ca principal element de aliere și poate fi întărit semnificativ prin tratare termică în soluție. Aceste aliaje posedă o combinație bună de rezistență ridicată și tenacitate, dar nu au nivelurile de rezistență la coroziune atmosferică precum multe alte aliaje de aluminiu. Prin urmare, aceste aliaje sunt de obicei vopsite sau placate pentru astfel de expuneri. În general, sunt placate cu un aliaj de înaltă puritate sau un aliaj din seria 6xxx pentru a rezista foarte bine la coroziune. Aliajul 2024 este probabil cel mai cunoscut aliaj pentru aeronave.
Seria 6xxx
Seria 6xxx este versatilă, tratabilă termic, ușor de format, sudabilă și are o rezistență moderat ridicată, cuplată cu o rezistență excelentă la coroziune. Aliajele din această serie conțin siliciu și magneziu pentru a forma siliciură de magneziu în cadrul aliajului. Produsele extrudate din seria 6xxx sunt prima alegere pentru aplicații arhitecturale și structurale. Aliajul 6061 este cel mai utilizat aliaj din această serie și este adesea folosit în ramele camioanelor și navelor. În plus, unele huse de telefon au fost fabricate din aliajul din seria 6xxx.
Seria 7xxx
Zincul este principalul agent de aliere pentru această serie, iar atunci când se adaugă magneziu într-o cantitate mai mică, rezultatul este un aliaj tratabil termic, cu rezistență foarte mare. Alte elemente, cum ar fi cuprul și cromul, pot fi, de asemenea, adăugate în cantități mici. Cele mai cunoscute aliaje sunt 7050 și 7075, care sunt utilizate pe scară largă în industria aeronautică.
Aliaje netratabile termic
Aliajele netratate termic sunt întărite prin prelucrare la rece. Prelucrarea la rece are loc în timpul metodelor de laminare sau forjare și este acțiunea de „prelucrare” a metalului pentru a-l face mai rezistent. De exemplu, atunci când se laminează aluminiul până la grosimi mai subțiri, acesta devine mai rezistent. Acest lucru se datorează faptului că prelucrarea la rece acumulează dislocații și locuri libere în structură, ceea ce inhibă apoi mișcarea atomilor unul față de celălalt. Acest lucru crește rezistența metalului. Elementele de aliere, cum ar fi magneziul, intensifică acest efect, rezultând o rezistență și mai mare.
Seria 3xxx
Manganul este principalul element de aliere din această serie, adesea cu cantități mai mici de magneziu adăugate. Cu toate acestea, doar un procent limitat de mangan poate fi adăugat eficient la aluminiu. 3003 este un aliaj popular pentru uz general, deoarece are o rezistență moderată și o bună prelucrabilitate și poate fi utilizat în aplicații precum schimbătoare de căldură și ustensile de gătit. Aliajul 3004 și modificările sale sunt utilizate în corpurile cutiilor de băuturi din aluminiu.
Seria 4xxx
Aliajele din seria 4xxx sunt combinate cu siliciu, care poate fi adăugat în cantități suficiente pentru a reduce punctul de topire al aluminiului, fără a produce fragilitate. Din acest motiv, seria 4xxx produce sârmă de sudură și aliaje de lipire excelente acolo unde este necesar un punct de topire mai scăzut. Aliajul 4043 este unul dintre cele mai utilizate aliaje de adaos pentru sudarea aliajelor din seria 6xxx pentru aplicații structurale și auto.
Seria 5xxx
Magneziul este principalul agent de aliere din seria 5xxx și este unul dintre cele mai eficiene și utilizate pe scară largă elemente de aliere pentru aluminiu. Aliajele din această serie posedă caracteristici de rezistență moderată spre ridicată, precum și o bună sudabilitate și rezistență la coroziune în mediul marin. Din acest motiv, aliajele de aluminiu-magneziu sunt utilizate pe scară largă în construcții, rezervoare de stocare, recipiente sub presiune și aplicații marine. Exemple de aplicații comune ale aliajelor includ: 5052 în electronică, 5083 în aplicații marine, foi anodizate 5005 pentru aplicații arhitecturale și 5182 pentru fabricarea capacului de aluminiu pentru cutii de băuturi.