L-aluminju huwa l-aktar metall abbundanti fid-dinja u huwa t-tielet l-aktar element komuni li jinkludi 8% tal-qoxra tad-dinja. Il-versatilità tal-aluminju tagħmilha l-aktar metall użat wara l-azzar.
Produzzjoni ta '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.
Domanda Annwali ta 'Aluminju
Id-domanda dinjija għall-aluminju hija madwar 29 miljun tunnellata fis-sena. Madwar 22 miljun tunnellata huma aluminju ġdid u 7 miljun tunnellata huma ruttam ta 'aluminju riċiklat. L-użu ta 'aluminju riċiklat huwa ekonomikament u ambjentalment konvinċenti. Hemm bżonn ta' 14,000 kWh biex tipproduċi tunnellata ta' aluminju ġdid. Bil-maqlub, jeħtieġ biss 5% ta' dan biex jerġa' jiddewweb u jiġi riċiklat tunnellata ta' aluminju. M'hemm l-ebda differenza fil-kwalità bejn il-ligi tal-aluminju verġni u riċiklati.
Applikazzjonijiet ta 'Aluminju
Puraaluminjuhuwa artab, duttili, reżistenti għall-korrużjoni u għandu konduttività elettrika għolja. Huwa użat ħafna għal kejbils tal-fojl u kondutturi, iżda l-liga ma 'elementi oħra hija meħtieġa biex tipprovdi l-qawwa ogħla meħtieġa għal applikazzjonijiet oħra. L-aluminju huwa wieħed mill-eħfef metalli tal-inġinerija, li għandu proporzjon ta 'saħħa għall-piż superjuri għall-azzar.
Bl-użu ta 'kombinazzjonijiet varji tal-proprjetajiet vantaġġużi tiegħu bħal saħħa, ħeffa, reżistenza għall-korrużjoni, riċiklabbiltà u formabbiltà, l-aluminju qed jiġi impjegat f'numru dejjem jiżdied ta' applikazzjonijiet. Din il-firxa ta 'prodotti tvarja minn materjali strutturali sa fojls tal-ippakkjar irqaq.
Denominazzjonijiet ta' Liga
L-aluminju huwa l-aktar komunement liga b'ram, żingu, manjesju, silikon, manganiż u litju. Żidiet żgħar ta 'kromju, titanju, żirkonju, ċomb, bismut u nikil huma wkoll magħmula u l-ħadid huwa dejjem preżenti fi kwantitajiet żgħar.
Hemm aktar minn 300 liga maħduma b'50 f'użu komuni. Huma normalment identifikati b'sistema ta' erba' figuri li oriġinaw fl-Istati Uniti u issa hija aċċettata universalment. Tabella 1 tiddeskrivi s-sistema għal-ligi maħduma. Ligi fonduti għandhom denominazzjonijiet simili u jużaw sistema ta 'ħames ċifri.
Tabella 1.Denominazzjonijiet għal-ligi tal-aluminju maħduma.
| Element tal-liga | Wrought |
|---|---|
| Xejn (99% + Aluminju) | 1XXX |
| Ram | 2XXX |
| Manganiż | 3XXX |
| Silikon | 4XXX |
| Manjeżju | 5XXX |
| Manjeżju + Silikon | 6XXX |
| Żingu | 7XXX |
| Lithium | 8XXX |
Għal ligi tal-aluminju maħdum mhux liga nominati 1XXX, l-aħħar żewġ ċifri jirrappreżentaw il-purità tal-metall. Huma l-ekwivalenti għall-aħħar żewġ ċifri wara l-punt deċimali meta l-purità tal-aluminju hija espressa sa l-eqreb 0.01 fil-mija. It-tieni ċifra tindika modifiki fil-limiti tal-impurità. Jekk it-tieni ċifra hija żero, tindika aluminju mhux liga li għandu limiti ta 'impurità naturali u 1 sa 9, indika 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 numri interi 1 sa 9 jindikaw modifiki konsekuttivi tal-liga.
Proprjetajiet Fiżiċi tal-Aluminju
Densità ta 'Aluminju
L-aluminju għandu densità ta 'madwar terz ta' dik tal-azzar jew tar-ram li jagħmilha waħda mill-eħfef metalli disponibbli kummerċjalment. Il-proporzjon għoli ta' saħħa mal-piż li jirriżulta jagħmilha materjal strutturali importanti li jippermetti żieda fit-tagħbija jew iffrankar tal-fjuwil għall-industriji tat-trasport b'mod partikolari.
Qawwa tal-Aluminju
L-aluminju pur m'għandux saħħa tensili għolja. Madankollu, iż-żieda ta 'elementi ta' liga bħall-manganiż, is-silikon, ir-ram u l-manjeżju tista 'żżid il-proprjetajiet tas-saħħa tal-aluminju u tipproduċi liga bi proprjetajiet imfassla għal applikazzjonijiet partikolari.
Aluminjuhuwa adattat tajjeb għal ambjenti kesħin. Għandu l-vantaġġ fuq l-azzar li s-saħħa tat-tensjoni tagħha tiżdied mat-temperatura li tonqos filwaqt li żżomm it-toughness tagħha. L-azzar min-naħa l-oħra jsir fraġli f'temperaturi baxxi.
Reżistenza għall-Korrużjoni tal-Aluminju
Meta 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 għall-applikazzjonijiet tat-tkessiħ kif ukoll tat-tisħin bħal skambjaturi tas-sħana. Flimkien ma 'dan li mhux tossiku din il-proprjetà tfisser aluminju huwa użat b'mod estensiv fl-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 komunement (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 għal infra-aħmar, l-aluminju huwa riflettur eċċellenti ta 'enerġija radjanti. Riflettività tad-dawl viżibbli ta 'madwar 80% tfisser li tintuża ħafna fl-attrezzaturi tad-dawl. L-istess proprjetajiet ta 'riflettività jagħmelaluminjuideali bħala materjal iżolanti biex jipproteġi kontra r-raġġi tax-xemx fis-sajf, filwaqt li jiżolaw kontra t-telf tas-sħana fix-xitwa.
Tabella 2.Proprjetajiet għall-aluminju.
| Proprjetà | Valur |
|---|---|
| Numru Atomika | 13 |
| Piż Atomika (g/mol) | 26.98 |
| Valenza | 3 |
| Struttura tal-kristall | FCC |
| Punt tat-tidwib (°C) | 660.2 |
| Punt tat-togħlija (°C) | 2480 |
| Sħana Speċifika Medja (0-100°C) (kal/g.°C) | 0.219 |
| Konduttività Termali (0-100°C) (kal/cms. °C) | 0.57 |
| Koeffiċjent ta' Espansjoni Lineari (0-100°C) (x10-6/°C) | 23.5 |
| Reżistenza Elettrika f'20°C (Ω.cm) | 2.69 |
| Densità (g/cm3) | 2.6898 |
| Modulu ta' Elastiċità (GPa) | 68.3 |
| Proporzjon ta' Poissons | 0.34 |
Proprjetajiet Mekkaniċi tal-Aluminju
L-aluminju jista 'jiġi deformat ħafna mingħajr ħsara. Dan jippermetti li l-aluminju jiġi ffurmat permezz ta 'rolling, estrużjoni, tpinġija, magni u proċessi mekkaniċi oħra. Jista 'wkoll jiġi mitfugħ għal tolleranza għolja.
Il-liga, ix-xogħol bil-kesħa u t-trattament bis-sħana kollha jistgħu jiġu utilizzati biex ifasslu 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 trattati 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
| Standard | Ambitu |
|---|---|
| EN485-1 | Kundizzjonijiet tekniċi għall-ispezzjoni u l-kunsinna |
| EN485-2 | Proprjetajiet mekkaniċi |
| EN485-3 | Tolleranzi għal materjal irrumblat bis-sħana |
| EN485-4 | Tolleranzi għal materjal irrumblat fil-kesħa |
| EN515 | Denominazzjonijiet tat-temper |
| EN573-1 | Sistema ta 'deżinjazzjoni ta' liga numerika |
| EN573-2 | Sistema ta 'deżinjazzjoni ta' simbolu kimiku |
| EN573-3 | Kompożizzjonijiet kimiċi |
| EN573-4 | Forom tal-prodott f'ligi differenti |
L-istandards EN huma differenti mill-istandard l-antik, BS1470 fl-oqsma li ġejjin:
- Kompożizzjonijiet kimiċi - mhux mibdula.
- Sistema ta’ numerazzjoni tal-liga – mhux mibdula.
- Id-denominazzjonijiet tat-temper għal-ligi li jistgħu jiġu trattati bis-sħana issa jkopru firxa usa 'ta' tempers speċjali. Sa erba' ċifri wara t-T ġew introdotti għal applikazzjonijiet mhux standard (eż. T6151).
- Denominazzjonijiet tat-temper għal ligi li ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana - it-tempers eżistenti ma jinbidlux iżda t-tempers issa huma definiti b'mod aktar komprensiv f'termini ta' kif jinħolqu. It-temper artab (O) issa huwa H111 u ġie introdott temper intermedju H112. Għal liga 5251 tempers issa huma murija bħala H32/H34/H36/H38 (ekwivalenti għal H22/H24, eċċ). H19/H22 & H24 issa huma murija separatament.
- Proprjetajiet mekkaniċi - jibqgħu simili għal figuri preċedenti. 0.2% Stress tal-Prova issa għandu jiġi kkwotat fuq iċ-ċertifikati tat-test.
- It-tolleranzi ġew issikkati f'diversi gradi.
Trattament tas-Sħana tal-Aluminju
Firxa ta 'trattamenti tas-sħana jistgħu jiġu applikati għal-ligi tal-aluminju:
- Omoġenizzazzjoni - it-tneħħija tas-segregazzjoni bit-tisħin wara l-ikkastjar.
- Ittemprar - użat wara xogħol kiesaħ biex irattab il-ligi li jwebbsu x-xogħol (1XXX, 3XXX u 5XXX).
- Preċipitazzjoni jew ebusija tal-età (ligi 2XXX, 6XXX u 7XXX).
- Trattament bis-sħana tas-soluzzjoni qabel ix-xjuħija tal-ligi li jwebbsu l-preċipitazzjoni.
- Stoving għall-ikkurar tal-kisi
- Wara t-trattament bis-sħana jiżdied suffiss man-numri tad-denominazzjoni.
- 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 b'soluzzjoni.
- H tirreferi għal ligi mhux trattati bis-sħana li huma "maħduma fil-kesħa" jew "strain hardened".
- Il-ligi mhux ittrattati bis-sħana huma dawk fil-gruppi 3XXX, 4XXX u 5XXX.
Ħin tal-post: Ġunju-16-2021