Alüminium dünyada ən çox yayılmış metaldır və yer qabığının 8%-ni təşkil edən üçüncü ən çox yayılmış elementdir. Alüminiumun çox yönlü olması onu poladdan sonra ən çox istifadə edilən metal halına gətirir.

Alüminium istehsalı

Alüminium boksit mineralından əldə edilir. Boksit Bayer prosesi vasitəsilə alüminium oksidinə (alüminium oksidi) çevrilir. Daha sonra alüminium oksidi elektrolitik elementlər və Hall-Heroult prosesi vasitəsilə alüminium metalına çevrilir.

Alüminiumun illik tələbi

Dünya üzrə alüminiuma tələbat ildə təxminən 29 milyon tondur. Bunun təxminən 22 milyon tonu yeni alüminium, 7 milyon tonu isə təkrar emal olunmuş alüminium qırıntılarıdır. Təkrar emal olunmuş alüminiumdan istifadə iqtisadi və ekoloji cəhətdən sərfəlidir. 1 ton yeni alüminium istehsal etmək üçün 14.000 kVt/saat enerji sərf olunur. Əksinə, bir ton alüminiumu yenidən əridib təkrar emal etmək üçün bunun yalnız 5%-i sərf olunur. Bakirə və təkrar emal olunmuş alüminium ərintiləri arasında keyfiyyət baxımından heç bir fərq yoxdur.

Alüminiumun tətbiqi

Safalüminiumyumşaq, elastik, korroziyaya davamlıdır və yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir. Folqa və keçirici kabellər üçün geniş istifadə olunur, lakin digər tətbiqlər üçün lazım olan daha yüksək möhkəmlikləri təmin etmək üçün digər elementlərlə ərintilər lazımdır. Alüminium ən yüngül mühəndislik metallarından biridir və poladdan daha yüksək möhkəmliyə malikdir.

Möhkəmlik, yüngüllük, korroziyaya davamlılıq, təkrar emal və formalaşdırma kimi üstünlüklü xüsusiyyətlərinin müxtəlif kombinasiyalarından istifadə etməklə alüminium getdikcə daha çox tətbiq sahələrində istifadə olunur. Bu məhsul çeşidi struktur materiallarından nazik qablaşdırma folqalarına qədər dəyişir.

Ərinti Təyinatları

Alüminium ən çox mis, sink, maqnezium, silisium, manqan və litiumla ərintilənir. Xrom, titan, sirkonium, qurğuşun, vismut və nikelin kiçik əlavələri də hazırlanır və dəmir həmişə az miqdarda olur.

Ümumi istifadədə 50-si olan 300-dən çox döymə ərintiləri mövcuddur. Onlar adətən ABŞ-da yaranmış və hazırda hamı tərəfindən qəbul edilmiş dörd rəqəmli sistemlə müəyyən edilir. Cədvəl 1-də döymə ərintiləri üçün sistem təsvir edilmişdir. Tökmə ərintilər oxşar təyinatlara malikdir və beş rəqəmli sistemdən istifadə edir.

Cədvəl 1.Dövülmüş alüminium ərintiləri üçün təyinatlar.

1XXX ilə işarələnmiş ərintisiz işlənmiş alüminium ərintiləri üçün son iki rəqəm metalın saflığını təmsil edir. Alüminium saflığı ən yaxın 0,01 faizə qədər ifadə edildikdə, onlar onluq nöqtədən sonrakı son iki rəqəmə bərabərdir. İkinci rəqəm aşqar limitlərindəki dəyişiklikləri göstərir. İkinci rəqəm sıfırdırsa, bu, təbii aşqar limitlərinə malik aşqarsız alüminiumu, 1-dən 9-a qədər isə fərdi aşqarları və ya ərinti elementlərini göstərir.

2XXX-dən 8XXX-ə qədər qruplar üçün son iki rəqəm qrupdakı müxtəlif alüminium ərintilərini göstərir. İkinci rəqəm ərinti modifikasiyalarını göstərir. Sıfırın ikinci rəqəmi orijinal ərinti, 1-dən 9-a qədər tam ədədlər isə ardıcıl ərinti modifikasiyalarını göstərir.

Alüminiumun fiziki xüsusiyyətləri

Alüminiumun sıxlığı

Alüminiumun sıxlığı polad və ya misin sıxlığının təxminən üçdə birinə bərabərdir və bu, onu kommersiya baxımından mövcud olan ən yüngül metallardan birinə çevirir. Nəticədə əldə edilən yüksək möhkəmlik-çəki nisbəti onu xüsusilə nəqliyyat sənayesi üçün faydalı yüklərin və ya yanacaq qənaətinin artmasına imkan verən vacib bir struktur materialına çevirir.

Alüminiumun möhkəmliyi

Təmiz alüminium yüksək dartılma möhkəmliyinə malik deyil. Lakin, manqan, silisium, mis və maqnezium kimi ərinti elementlərinin əlavə edilməsi alüminiumun möhkəmlik xüsusiyyətlərini artıra və müəyyən tətbiqlərə uyğunlaşdırılmış xüsusiyyətlərə malik bir ərinti yarada bilər.

Alüminiumsoyuq mühitlərə yaxşı uyğunlaşır. Çelik üzərində üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onun dartılma möhkəmliyi temperaturun azalması ilə artır və eyni zamanda möhkəmliyini qoruyur. Digər tərəfdən, polad aşağı temperaturda kövrək olur.

Alüminiumun korroziyaya davamlılığı

Havaya məruz qaldıqda, alüminiumun səthində demək olar ki, dərhal alüminium oksid təbəqəsi əmələ gəlir. Bu təbəqə korroziyaya qarşı əla müqavimət göstərir. Əksər turşulara qarşı kifayət qədər davamlıdır, lakin qələvilərə qarşı daha az davamlıdır.

Alüminiumun İstilik Keçiriciliyi

Alüminiumun istilik keçiriciliyi poladdan təxminən üç dəfə çoxdur. Bu, alüminiumu həm soyutma, həm də istilik dəyişdiriciləri kimi tətbiqlər üçün vacib bir material halına gətirir. Zəhərsiz olması ilə birlikdə bu xüsusiyyət alüminiumun yemək qablarında və mətbəx əşyalarında geniş istifadə olunduğunu göstərir.

Alüminiumun elektrik keçiriciliyi

Mislə yanaşı, alüminium da elektrik keçiriciliyi baxımından elektrik keçiriciliyi baxımından kifayət qədər yüksəkdir. Tez-tez istifadə edilən keçirici ərintilərin (1350) keçiriciliyi tavlanmış misin yalnız 62%-ni təşkil etsə də, çəkisinin yalnız üçdə birini təşkil edir və buna görə də eyni çəkidəki mislə müqayisədə iki dəfə çox elektrik keçirə bilir.

Alüminiumun əks etdirmə qabiliyyəti

UB-dən infraqırmızıya qədər alüminium şüalanma enerjisinin əla əks etdiricisidir. Görünən işığı təxminən 80% əks etdirməsi onun işıqlandırma cihazlarında geniş istifadə olunduğunu göstərir. Əks etdirmənin eyni xüsusiyyətlərialüminiumYayda günəş şüalarından qorunmaq üçün ideal izolyasiya materialı kimi, qışda isə istilik itkisinə qarşı izolyasiya kimi istifadə olunur.

Cədvəl 2.Alüminiumun xüsusiyyətləri.

Alüminiumun mexaniki xüsusiyyətləri

Alüminium nasazlıq olmadan ciddi şəkildə deformasiya oluna bilər. Bu, alüminiumun yayma, ekstruziya, çəkmə, emal və digər mexaniki proseslərlə əmələ gəlməsinə imkan verir. Həmçinin yüksək tolerantlıqla tökmə də edilə bilər.

Alüminiumun xüsusiyyətlərini uyğunlaşdırmaq üçün ərinti, soyuq emal və istilik emalından istifadə etmək olar.

Təmiz alüminiumun dartılma möhkəmliyi təxminən 90 MPa-dır, lakin bəzi istiliklə işlənə bilən ərintilər üçün bu, 690 MPa-dan çox artırıla bilər.

Alüminium Standartları

Köhnə BS1470 standartı doqquz EN standartı ilə əvəz edilmişdir. EN standartları cədvəl 4-də verilmişdir.

Cədvəl 4.Alüminium üçün EN standartları

EN standartları köhnə BS1470 standartından aşağıdakı sahələrdə fərqlənir:

• Kimyəvi tərkibi - dəyişməz.
• Ərinti nömrələmə sistemi – dəyişməzdir.
• İstiliklə emal olunan ərintilər üçün temperatur təyinatları artıq daha geniş xüsusi temperatur diapazonunu əhatə edir. Qeyri-standart tətbiqlər üçün T-dən sonra dörd rəqəmə qədər istifadə olunur (məsələn, T6151).
• İstiliklə işlənməyən ərintilər üçün temperatur təyinatları – mövcud temperaturlar dəyişməzdir, lakin temperaturlar indi necə yaradıldığı baxımından daha əhatəli şəkildə müəyyən edilir. Yumşaq (O) temperatur artıq H111-dir və ara temperatur H112 tətbiq edilmişdir. 5251 ərintisi üçün temperaturlar artıq H32/H34/H36/H38 (H22/H24-ə bərabər və s.) kimi göstərilir. H19/H22 və H24 indi ayrıca göstərilir.
• Mexaniki xüsusiyyətlər – əvvəlki rəqəmlərlə oxşar olaraq qalır. Artıq sınaq sertifikatlarında 0,2% Sübut Gərginliyi göstərilməlidir.
• Tolerantlıqlar müxtəlif dərəcələrdə sərtləşdirilib.
  

  Alüminiumun istiliklə işlənməsi

  Alüminium ərintilərinə müxtəlif istilik emalı tətbiq oluna bilər:

  • Homogenləşdirmə - tökmədən sonra qızdırma yolu ilə ayrılmanın aradan qaldırılması.
  • Tavlama – soyuq emaldan sonra bərkimiş ərintiləri (1XXX, 3XXX və 5XXX) yumşaltmaq üçün istifadə olunur.
  • Çöküntü və ya yaşlanma ilə sərtləşmə (ərintilər 2XXX, 6XXX və 7XXX).
  • Çöküntü ilə bərkimiş ərintilərin yaşlanmasından əvvəl məhlulun istiliklə işlənməsi.
  • Kaplamaların bərkiməsi üçün sobada bişirmə
  • İstilik emalından sonra təyinat nömrələrinə bir şəkilçi əlavə olunur.
  • F şəkilçisi "uydurma kimi" deməkdir.
  • O "tavlanmış döymə məhsulları" deməkdir.
  • T, onun "istiliklə işlənmiş" olması deməkdir.
  • W, materialın məhlulun istiliklə işlənməsi deməkdir.
  • H, "soyuq işlənmiş" və ya "deformasiya ilə bərkimiş" istiliklə işlənməyən ərintilərə aiddir.
  • İstiliklə işlənməyən ərintilər 3XXX, 4XXX və 5XXX qruplarına aid olanlardır.