L-aluminju huwa l-aktar metall abbundanti fid-dinja u huwa t-tielet l-aktar element komuni li jifforma 8% tal-qoxra tad-dinja. Il-versatilità tal-aluminju tagħmlu l-aktar metall użat wara l-azzar.

Produzzjoni tal-Aluminju

L-aluminju huwa derivat mill-minerali boksajt. Il-boksajt jiġi kkonvertit f'ossidu tal-aluminju (alumina) permezz tal-Proċess Bayer. L-alumina mbagħad tiġi kkonvertita f'metall tal-aluminju bl-użu ta' ċelloli elettrolitiċi u l-Proċess Hall-Heroult.

Id-Domanda Annwali tal-Aluminju

Id-domanda dinjija għall-aluminju hija ta’ madwar 29 miljun tunnellata fis-sena. Madwar 22 miljun tunnellata huma aluminju ġdid u 7 miljun tunnellata huma ruttam tal-aluminju riċiklat. L-użu tal-aluminju riċiklat huwa ekonomikament u ambjentalment konvinċenti. Jieħu 14,000 kWh biex tipproduċi tunnellata waħda ta’ aluminju ġdid. Bil-maqlub, jieħu biss 5% minn dan biex terġa’ ddub u tirriċikla tunnellata waħda ta’ aluminju. M’hemm l-ebda differenza fil-kwalità bejn il-ligi tal-aluminju verġni u dawk riċiklati.

Applikazzjonijiet tal-Aluminju

Puraluminjuhuwa artab, duttili, reżistenti għall-korrużjoni u għandu konduttività elettrika għolja. Jintuża ħafna għal kejbils tal-fojl u kondutturi, iżda l-illigar ma' elementi oħra huwa meħtieġ biex jipprovdi s-saħħa ogħla meħtieġa għal applikazzjonijiet oħra. L-aluminju huwa wieħed mill-eħfef metalli tal-inġinerija, li għandu proporzjon ta' saħħa għal piż superjuri għall-azzar.

Billi juża diversi kombinazzjonijiet tal-proprjetajiet vantaġġjużi tiegħu bħas-saħħa, il-ħeffa, ir-reżistenza għall-korrużjoni, ir-riċiklabbiltà u l-formabbiltà, l-aluminju qed jintuża f'numru dejjem jikber ta' applikazzjonijiet. Din il-firxa ta' prodotti tvarja minn materjali strutturali sa fojls irqaq tal-ippakkjar.

Deżinjazzjonijiet tal-Liga

L-aluminju huwa l-aktar komuni illigat mar-ram, iż-żingu, il-manjeżju, is-silikon, il-manganiż u l-litju. Isiru wkoll żidiet żgħar ta' kromju, titanju, żirkonju, ċomb, bismut u nikil u l-ħadid huwa dejjem preżenti fi kwantitajiet żgħar.

Hemm aktar minn 300 liga maħduma b'50 minnhom jintużaw b'mod komuni. Normalment jiġu identifikati b'sistema ta' erba' ċifri li oriġinat fl-Istati Uniti u issa hija aċċettata universalment. It-Tabella 1 tiddeskrivi s-sistema għal-ligi maħduma. Il-ligi fonduti għandhom deżinjazzjonijiet simili u jużaw sistema ta' ħames ċifri.

Tabella 1.Deżinjazzjonijiet għal ligi tal-aluminju maħduma.

Għal-ligi tal-aluminju maħdum mhux illigat immarkati 1XXX, l-aħħar żewġ ċifri jirrappreżentaw il-purità tal-metall. Huma ekwivalenti għall-aħħar żewġ ċifri wara l-punt deċimali meta l-purità tal-aluminju tiġi espressa għall-eqreb 0.01 fil-mija. It-tieni ċifra tindika modifiki fil-limiti tal-impurità. Jekk it-tieni ċifra hija żero, tindika aluminju mhux illigat li għandu limiti ta' impurità naturali u minn 1 sa 9, jindikaw impuritajiet individwali jew elementi ta' liga.

Għall-gruppi 2XXX sa 8XXX, l-aħħar żewġ ċifri jidentifikaw ligi tal-aluminju differenti fil-grupp. It-tieni ċifra tindika modifiki tal-liga. It-tieni ċifra ta’ żero tindika l-liga oriġinali u n-numri sħaħ 1 sa 9 jindikaw modifiki konsekuttivi tal-liga.

Proprjetajiet Fiżiċi tal-Aluminju

Densità tal-Aluminju

L-aluminju għandu densità ta’ madwar terz ta’ dik tal-azzar jew tar-ram u b’hekk huwa wieħed mill-eħfef metalli disponibbli kummerċjalment. Il-proporzjon għoli ta’ saħħa għall-piż li jirriżulta jagħmilha materjal strutturali importanti li jippermetti żieda fit-tagħbija jew iffrankar tal-fjuwil għall-industriji tat-trasport b’mod partikolari.

Saħħa tal-Aluminju

L-aluminju pur m'għandux saħħa tensili għolja. Madankollu, iż-żieda ta' elementi ta' liga bħal manganiż, silikon, ram u manjesju tista' żżid il-proprjetajiet tas-saħħa tal-aluminju u tipproduċi liga bi proprjetajiet imfassla għal applikazzjonijiet partikolari.

Aluminjuhuwa adattat sew għal ambjenti kesħin. Għandu l-vantaġġ fuq l-azzar billi s-saħħa tat-tensjoni tiegħu tiżdied bit-tnaqqis tat-temperatura filwaqt li jżomm it-tenerezza tiegħu. L-azzar min-naħa l-oħra jsir fraġli f'temperaturi baxxi.

Reżistenza għall-korrużjoni tal-aluminju

Meta jkun espost għall-arja, saff ta' ossidu tal-aluminju jifforma kważi istantanjament fuq il-wiċċ tal-aluminju. Dan is-saff għandu reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni. Huwa pjuttost reżistenti għall-biċċa l-kbira tal-aċidi iżda inqas reżistenti għall-alkali.

Konduttività Termali tal-Aluminju

Il-konduttività termali tal-aluminju hija madwar tliet darbiet akbar minn dik tal-azzar. Dan jagħmel l-aluminju materjal importanti kemm għal applikazzjonijiet ta’ tkessiħ kif ukoll ta’ tisħin bħal skambjaturi tas-sħana. Flimkien mal-fatt li huwa mhux tossiku, din il-proprjetà tfisser li l-aluminju jintuża b’mod estensiv f’utensili tat-tisjir u oġġetti tal-kċina.

Konduttività Elettrika tal-Aluminju

Flimkien mar-ram, l-aluminju għandu konduttività elettrika għolja biżżejjed biex jintuża bħala konduttur elettriku. Għalkemm il-konduttività tal-liga konduttiva użata b'mod komuni (1350) hija biss madwar 62% tar-ram ittemprat, hija biss terz tal-piż u għalhekk tista' tmexxi d-doppju tal-elettriku meta mqabbla mar-ram tal-istess piż.

Riflettività tal-Aluminju

Mill-UV sal-infra-aħmar, l-aluminju huwa riflettur eċċellenti tal-enerġija radjanti. Ir-riflettività tad-dawl viżibbli ta’ madwar 80% tfisser li jintuża ħafna f’tagħmir tad-dawl. L-istess proprjetajiet ta’ riflettività jagħmlualuminjuideali bħala materjal iżolanti biex jipproteġi mir-raġġi tax-xemx fis-sajf, filwaqt li jiżola kontra t-telf tas-sħana fix-xitwa.

Tabella 2.Proprjetajiet għall-aluminju.

Proprjetajiet Mekkaniċi tal-Aluminju

L-aluminju jista' jiġi deformat severament mingħajr ma jfalli. Dan jippermetti li l-aluminju jiġi ffurmat permezz ta' rrumblar, estrużjoni, ġbid, makkinar u proċessi mekkaniċi oħra. Jista' wkoll jiġi fondut b'tolleranza għolja.

Il-liga, il-ħidma bil-kesħa u t-trattament bis-sħana jistgħu kollha jintużaw biex jiġu mfassla l-proprjetajiet tal-aluminju.

Is-saħħa tat-tensjoni tal-aluminju pur hija ta' madwar 90 MPa iżda din tista' tiżdied għal aktar minn 690 MPa għal xi ligi li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana.

Standards tal-Aluminju

L-istandard antik BS1470 ġie sostitwit b'disa' standards EN. L-istandards EN huma mogħtija fit-tabella 4.

Tabella 4.Standards EN għall-aluminju

L-istandards EN huma differenti mill-istandard il-qadim, BS1470, fl-oqsma li ġejjin:

• Kompożizzjonijiet kimiċi – l-istess.
• Sistema ta' numerazzjoni tal-ligi – l-istess.
• Id-deżinjazzjonijiet tat-tempera għal-ligi li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana issa jkopru firxa usa' ta' tempera speċjali. Ġew introdotti sa erba' ċifri wara t-T għal applikazzjonijiet mhux standard (eż. T6151).
• Id-deżinjazzjonijiet tat-tempra għal ligi li ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana – it-tempri eżistenti ma nbidlux iżda t-tempri issa huma definiti b'mod aktar komprensiv f'termini ta' kif jinħolqu. It-tempra ratba (O) issa hija H111 u ġiet introdotta tempra intermedja H112. Għal-liga 5251 it-tempri issa huma murija bħala H32/H34/H36/H38 (ekwivalenti għal H22/H24, eċċ). H19/H22 & H24 issa huma murija separatament.
• Proprjetajiet mekkaniċi – jibqgħu simili għaċ-ċifri preċedenti. 0.2% Prova ta' Stress issa trid tiġi kkwotata fuq iċ-ċertifikati tat-test.
• It-tolleranzi ġew issikkati sa diversi gradi.
  

  Trattament bis-Sħana tal-Aluminju

  Firxa ta' trattamenti tas-sħana jistgħu jiġu applikati għal-ligi tal-aluminju:

  • Omoġenizzazzjoni – it-tneħħija tas-segregazzjoni permezz tat-tisħin wara l-ikkastjar.
  • It-temprar – użat wara xogħol fil-kesħa biex irattab ligi li jwebbsu bix-xogħol (1XXX, 3XXX u 5XXX).
  • Preċipitazzjoni jew twebbis bl-età (ligi 2XXX, 6XXX u 7XXX).
  • Trattament bis-sħana tas-soluzzjoni qabel it-tixjiħ ta' ligi li jwebbsu bi preċipitazzjoni.
  • Tisħin fil-forn għall-ikkurar tal-kisi
  • Wara t-trattament bis-sħana, jiżdied suffiss man-numri tad-deżinjazzjoni.
  • Is-suffiss F ifisser “kif iffabbrikat”.
  • O tfisser "prodotti maħduma ittemprati".
  • T tfisser li ġie “trattat bis-sħana”.
  • W tfisser li l-materjal ġie ttrattat bis-sħana f'soluzzjoni.
  • H tirreferi għal ligi li ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana li huma "maħduma fil-kesħa" jew "imwebbsa bir-razza".
  • Il-ligi li ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana huma dawk fil-gruppi 3XXX, 4XXX u 5XXX.