Bit-tkabbir tal-aluminju fl-industrija tal-fabbrikazzjoni tal-iwweldjar, u l-aċċettazzjoni tiegħu bħala alternattiva eċċellenti għall-azzar għal ħafna applikazzjonijiet, hemm rekwiżiti dejjem akbar għal dawk involuti fl-iżvilupp ta' proġetti tal-aluminju biex isiru aktar familjari ma' dan il-grupp ta' materjali. Biex tifhem bis-sħiħ l-aluminju, huwa rakkomandabbli li tibda billi tiffamiljarizza ruħek mas-sistema ta' identifikazzjoni/deżinjazzjoni tal-aluminju, il-ħafna ligi tal-aluminju disponibbli u l-karatteristiċi tagħhom.

Is-Sistema tat-Tempera u d-Deżinjazzjoni tal-Liga tal-Aluminju- Fl-Amerika ta' Fuq, The Aluminum Association Inc. hija responsabbli għall-allokazzjoni u r-reġistrazzjoni tal-ligi tal-aluminju. Bħalissa hemm aktar minn 400 aluminju maħdum u liga tal-aluminju maħdum u aktar minn 200 liga tal-aluminju fil-forma ta' ikkastjar u ingotti rreġistrati mal-Aluminum Association. Il-limiti tal-kompożizzjoni kimika tal-liga għal dawn il-ligi rreġistrati kollha jinsabu fil-linji gwida tal-Aluminum Association.Ktieb Tealintitolat “Deżinjazzjonijiet Internazzjonali tal-Ligi u Limiti tal-Kompożizzjoni Kimika għall-Aluminju Forġat u Ligi tal-Aluminju Forġat” u fil-Ktieb Rożaintitolat “Deżinjazzjonijiet u Limiti tal-Kompożizzjoni Kimika għal-Ligi tal-Aluminju fil-Forma ta’ Ikkastjar u Ingott. Dawn il-pubblikazzjonijiet jistgħu jkunu estremament utli għall-inġinier tal-iwweldjar meta jiżviluppa proċeduri tal-iwweldjar, u meta l-konsiderazzjoni tal-kimika u l-assoċjazzjoni tagħha mas-sensittività għax-xquq tkun ta’ importanza.

Il-ligi tal-aluminju jistgħu jiġu kkategorizzati f'għadd ta' gruppi bbażati fuq il-karatteristiċi tal-materjal partikolari bħall-abbiltà tiegħu li jirrispondi għal trattament termali u mekkaniku u l-element primarju ta' liga miżjud mal-liga tal-aluminju. Meta nikkunsidraw is-sistema ta' numerazzjoni/identifikazzjoni użata għal-ligi tal-aluminju, il-karatteristiċi ta' hawn fuq huma identifikati. L-aluminju maħdum u fondut għandhom sistemi differenti ta' identifikazzjoni. Is-sistema maħduma hija sistema ta' 4 ċifri u l-ikkastjar għandu sistema ta' 3 ċifri u post deċimali wieħed.

Sistema ta' Deżinjazzjoni ta' Liga Forġata- L-ewwel se nikkunsidraw is-sistema ta' identifikazzjoni tal-liga tal-aluminju maħduma b'4 ċifri. L-ewwel ċifra (Xxxx) jindika l-element prinċipali tal-liga, li ġie miżjud mal-liga tal-aluminju u spiss jintuża biex jiddeskrivi s-serje tal-liga tal-aluminju, jiġifieri, serje 1000, serje 2000, serje 3000, sa serje 8000 (ara t-tabella 1).

It-tieni ċifra waħda (xXxx), jekk differenti minn 0, jindika modifika tal-liga speċifika, u t-tielet u r-raba' ċifri (xxXX) huma numri arbitrarji mogħtija biex jidentifikaw liga speċifika fis-serje. Eżempju: Fil-liga 5183, in-numru 5 jindika li hija tas-serje tal-liga tal-manjeżju, l-1 jindika li hija l-1^stmodifika għal-liga oriġinali 5083, u t-83 jidentifikaha fis-serje 5xxx.

L-unika eċċezzjoni għal din is-sistema ta' numerazzjoni tal-ligi hija bil-ligi tal-aluminju tas-serje 1xxx (aluminju pur) f'liema każ, l-aħħar żewġ ċifri jipprovdu l-perċentwal minimu ta' aluminju 'l fuq minn 99%, jiġifieri, Liga 13(50)(Minimu ta' 99.50% aluminju).

SISTEMA TA' DENOMINAZZJONI TAL-LIGA TAL-ALUMINJU MAĦDUM

Tabella 1

Deżinjazzjoni tal-Liga Fonduta- Is-sistema ta' denominazzjoni tal-liga fonduta hija bbażata fuq denominazzjoni deċimali ta' 3 ċifri u aktar minn xxx.x (jiġifieri 356.0). L-ewwel ċifra (Xxx.x) jindika l-element prinċipali tal-liga, li ġie miżjud mal-liga tal-aluminju (ara t-tabella 2).

SISTEMA TA' DENOMINAZZJONI TAL-LIGA TAL-ALUMINJU FONDUT

Tabella 2

It-tieni u t-tielet ċifri (xXX.x) huma numri arbitrarji mogħtija biex jidentifikaw liga speċifika fis-serje. In-numru wara l-punt deċimali jindika jekk il-liga hijiex ikkastjar (.0) jew ingott (.1 jew .2). Prefiss ta' ittra kapitali jindika modifika għal liga speċifika.
Eżempju: Liga – A356.0 l-A kapitali (Axxx.x) jindika modifika tal-liga 356.0. In-numru 3 (A3xx.x) jindika li huwa tas-serje tas-silikon flimkien mar-ram u/jew il-manjeżju. Il-56 pulzier (Ax56.0) jidentifika l-liga fis-serje 3xx.x, u .0 (Axxx.0) jindika li huwa ikkastjar tal-forma finali u mhux ingott.

Is-Sistema ta' Deżinjazzjoni tat-Tempera tal-Aluminju -Jekk nikkunsidraw is-serje differenti ta' ligi tal-aluminju, se naraw li hemm differenzi konsiderevoli fil-karatteristiċi tagħhom u l-applikazzjoni konsegwenti. L-ewwel punt li wieħed għandu jagħraf, wara li jifhem is-sistema ta' identifikazzjoni, huwa li hemm żewġ tipi distinti ta' aluminju fis-serje msemmija hawn fuq. Dawn huma l-ligi tal-aluminju li jistgħu jiġu trattati bis-sħana (dawk li jistgħu jiksbu saħħa permezz taż-żieda tas-sħana) u l-ligi tal-aluminju li ma jistgħux jiġu trattati bis-sħana. Din id-distinzjoni hija partikolarment importanti meta wieħed jikkunsidra l-effetti tal-iwweldjar bl-ark fuq dawn iż-żewġ tipi ta' materjali.

Il-ligi tal-aluminju maħduma tas-serje 1xxx, 3xxx, u 5xxx mhumiex trattabbli bis-sħana u jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana biss. Il-ligi tal-aluminju maħduma tas-serje 2xxx, 6xxx, u 7xxx jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana u s-serje 4xxx tikkonsisti kemm minn ligi li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana kif ukoll minn dawk li mhumiex trattabbli bis-sħana. Il-ligi fonduti tas-serje 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x u 7xx.x jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana. It-twebbis tat-tensjoni ġeneralment ma jiġix applikat għall-ikkastjar.

Il-ligi li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana jiksbu l-proprjetajiet mekkaniċi ottimali tagħhom permezz ta' proċess ta' trattament termali, l-aktar trattamenti termali komuni huma t-Trattament bis-Sħana tas-Soluzzjoni u t-Tixjiħ Artifiċjali. It-Trattament bis-Sħana tas-Soluzzjoni huwa l-proċess tat-tisħin tal-liga għal temperatura elevata (madwar 990 Deg. F) sabiex l-elementi jew il-komposti tal-liga jitpoġġew f'soluzzjoni. Dan huwa segwit minn tkessiħ rapidu, ġeneralment fl-ilma, biex tipproduċi soluzzjoni supersaturata f'temperatura tal-kamra. It-trattament bis-sħana tas-soluzzjoni ġeneralment huwa segwit mit-tixjiħ. It-tixjiħ huwa l-preċipitazzjoni ta' porzjon tal-elementi jew komposti minn soluzzjoni supersaturata sabiex jinkisbu l-proprjetajiet mixtieqa.

Il-ligi li ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana jiksbu l-proprjetajiet mekkaniċi ottimali tagħhom permezz tat-twebbis tat-tensjoni. It-twebbis tat-tensjoni huwa l-metodu li bih tiżdied is-saħħa permezz tal-applikazzjoni ta' xogħol fil-kesħa. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ID-DEŻINJONIJIET BAŻIĊI TAT-TEMPERATURA

Tabella 3

Minbarra d-deżinjazzjoni bażika tat-tempra, hemm żewġ kategoriji ta' suddiviżjoni, waħda li tindirizza t-Tempra "H" – Twebbis bir-Rata, u l-oħra li tindirizza d-deżinjazzjoni tat-Tempra "T" – Trattat Termalment.

Suddiviżjonijiet tat-Tempra H – Imwebbes bit-Tqegħid

L-ewwel ċifra wara l-H tindika operazzjoni bażika:
H1– Imwebbes bir-razza biss.
H2– Imwebbes bir-razza u Parzjalment ittemprat.
H3– Imwebbes u Stabbilizzat bir-Razza.
H4– Imwebbes bir-razza u Lakkat jew Miżbugħ.

It-tieni ċifra wara l-H tindika l-grad ta' twebbis tat-tensjoni:
HX2– Kwart iebes HX4– Nofs HX iebes6– Tliet Kwarti Iebsa
HX8– HX iebes sħiħ9– Iebes Żejjed

Suddiviżjonijiet tat-Tempera T – Trattati Termalment

T1- Immaturat b'mod naturali wara tkessiħ minn proċess ta' tiswir f'temperatura elevata, bħall-estrużjoni.
T2- Maħdum fil-kesħa wara li tkessaħ minn proċess ta' tiswir f'temperatura elevata u mbagħad immaturat b'mod naturali.
T3- Soluzzjoni trattata bis-sħana, maħduma fil-kesħa u mmaturata b'mod naturali.
T4- Soluzzjoni trattata bis-sħana u mmaturata b'mod naturali.
T5- Immaturat artifiċjalment wara tkessiħ minn proċess ta' tiswir b'temperatura elevata.
T6- Soluzzjoni ttrattata bis-sħana u mxewwxa artifiċjalment.
T7- Soluzzjoni ttrattata bis-sħana u stabbilizzata (tixjieħet iżżejjed).
T8- Soluzzjoni ttrattata bis-sħana, maħduma fil-kesħa u mmaturata artifiċjalment.
T9- Soluzzjoni trattata bis-sħana, immaturata artifiċjalment u maħduma fil-kesħa.
T10- Maħdum fil-kesħa wara li tkessaħ minn proċess ta' tiswir f'temperatura elevata u mbagħad immaturat artifiċjalment.

Ċifri addizzjonali jindikaw serħan mill-istress.
Eżempji:
TX51jew TXX51– L-istress jitnaqqas permezz ta’ tiġbid.
TX52jew TXX52– L-istress jitnaqqas bil-kompressjoni.

Ligi tal-Aluminju u l-Karatteristiċi tagħhom- Jekk nikkunsidraw is-seba' serje ta' ligi tal-aluminju maħduma, se napprezzaw id-differenzi tagħhom u nifhmu l-applikazzjonijiet u l-karatteristiċi tagħhom.

Ligi tas-Serje 1xxx– (mhux trattabbli bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 10 sa 27 ksi) din is-serje ħafna drabi tissejjaħ is-serje tal-aluminju pur għaliex huwa meħtieġ li jkollha minimu ta' 99.0% aluminju. Huma jistgħu jiġu wweldjati. Madankollu, minħabba l-firxa dejqa tat-tidwib tagħhom, jeħtieġu ċerti konsiderazzjonijiet sabiex jipproduċu proċeduri ta' wweldjar aċċettabbli. Meta jiġu kkunsidrati għall-fabbrikazzjoni, dawn il-ligi jintgħażlu primarjament għar-reżistenza superjuri tagħhom għall-korrużjoni bħal f'tankijiet u pajpijiet kimiċi speċjalizzati, jew għall-konduttività elettrika eċċellenti tagħhom bħal f'applikazzjonijiet ta' bus bar. Dawn il-ligi għandhom proprjetajiet mekkaniċi relattivament fqar u rarament jiġu kkunsidrati għal applikazzjonijiet strutturali ġenerali. Dawn il-ligi bażi ħafna drabi jiġu wweldjati b'materjal ta' mili li jaqbel jew b'ligi ta' mili 4xxx skont l-applikazzjoni u r-rekwiżiti tal-prestazzjoni.

Ligi tas-Serje 2xxx– (trattati bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 27 sa 62 ksi) dawn huma ligi tal-aluminju/ram (żidiet tar-ram li jvarjaw minn 0.7 sa 6.8%), u huma ligi ta' saħħa għolja u prestazzjoni għolja li spiss jintużaw għal applikazzjonijiet aerospazjali u tal-inġenji tal-ajru. Għandhom saħħa eċċellenti fuq firxa wiesgħa ta' temperatura. Uħud minn dawn il-ligi huma kkunsidrati mhux iwweldjabbli mill-proċessi tal-iwweldjar bl-ark minħabba s-suxxettibilità tagħhom għal qsim bis-sħana u qsim bil-korrużjoni tal-istress; madankollu, oħrajn huma wweldjati bl-ark b'suċċess kbir bil-proċeduri tal-iwweldjar korretti. Dawn il-materjali bażi spiss jiġu wweldjati b'ligi ta' mili tas-serje 2xxx ta' saħħa għolja ddisinjati biex jaqblu mal-prestazzjoni tagħhom, iżda xi kultant jistgħu jiġu wweldjati bil-mili tas-serje 4xxx li fihom silikon jew silikon u ram, skont l-applikazzjoni u r-rekwiżiti tas-servizz.

Ligi tas-Serje 3xxx– (mhux trattabbli bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 16 sa 41 ksi) Dawn huma l-ligi tal-aluminju/manganiż (żidiet fil-manganiż li jvarjaw minn 0.05 sa 1.8%) u huma ta' saħħa moderata, għandhom reżistenza tajba għall-korrużjoni, formabilità tajba u huma adattati għall-użu f'temperaturi elevati. Wieħed mill-ewwel użi tagħhom kien il-borom u t-taġen, u llum huma l-komponent ewlieni għall-iskambjaturi tas-sħana fil-vetturi u l-impjanti tal-enerġija. Madankollu, is-saħħa moderata tagħhom ħafna drabi tipprekludi l-kunsiderazzjoni tagħhom għal applikazzjonijiet strutturali. Dawn il-ligi bażi huma wweldjati b'ligi ta' mili tas-serje 1xxx, 4xxx u 5xxx, skont il-kimika speċifika tagħhom u r-rekwiżiti partikolari tal-applikazzjoni u s-servizz.

Ligi tas-Serje 4xxx– (trattati bis-sħana u mhux trattabbli bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 25 sa 55 ksi) Dawn huma l-ligi tal-aluminju/silikon (żidiet tas-silikon li jvarjaw minn 0.6 sa 21.5%) u huma l-uniċi serje li fihom kemm ligi li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana kif ukoll li mhumiex trattabbli bis-sħana. Is-silikon, meta jiżdied mal-aluminju, inaqqas il-punt tat-tidwib tiegħu u jtejjeb il-fluwidità tiegħu meta jkun imdewweb. Dawn il-karatteristiċi huma mixtieqa għal materjali ta' mili użati kemm għall-iwweldjar bil-fużjoni kif ukoll għall-ibbrejżjar. Konsegwentement, din is-serje ta' ligi tinsab predominantement bħala materjal ta' mili. Is-silikon, indipendentement fl-aluminju, mhuwiex trattabbli bis-sħana; madankollu, numru ta' dawn il-ligi tas-silikon ġew iddisinjati biex ikollhom żidiet ta' manjesju jew ram, li jipprovdilhom il-kapaċità li jirrispondu b'mod favorevoli għat-trattament bis-sħana tas-soluzzjoni. Tipikament, dawn il-ligi ta' mili li jistgħu jiġu ttrattati bis-sħana jintużaw biss meta komponent iwweldjat ikun se jkun soġġett għal trattamenti termali wara l-iwweldjar.

Ligi tas-Serje 5xxx– (mhux trattabbli bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 18 sa 51 ksi) Dawn huma l-ligi tal-aluminju/manjeżju (żidiet tal-manjeżju li jvarjaw minn 0.2 sa 6.2%) u għandhom l-ogħla saħħa mil-ligi li ma jistgħux jiġu trattati bis-sħana. Barra minn hekk, din is-serje ta' ligi hija faċilment iwweldjabbli, u għal dawn ir-raġunijiet jintużaw għal varjetà wiesgħa ta' applikazzjonijiet bħall-bini tal-vapuri, it-trasport, tankijiet tal-pressjoni, pontijiet u bini. Il-ligi bażi tal-manjeżju ħafna drabi jiġu wweldjati b'ligi ta' mili, li jintgħażlu wara konsiderazzjoni tal-kontenut tal-manjeżju tal-materjal bażi, u l-kundizzjonijiet tal-applikazzjoni u tas-servizz tal-komponent iwweldjat. Ligi f'din is-serje b'aktar minn 3.0% manjeżju mhumiex rakkomandati għal servizz f'temperatura elevata 'l fuq minn 150 grad F minħabba l-potenzjal tagħhom għas-sensibilizzazzjoni u s-suxxettibilità sussegwenti għall-qsim tal-korrużjoni mill-istress. Ligi bażi b'inqas minn madwar 2.5% manjeżju ħafna drabi jiġu wweldjati b'suċċess mal-ligi ta' mili tas-serje 5xxx jew 4xxx. Il-liga bażi 5052 hija ġeneralment rikonoxxuta bħala l-liga bażi bl-ogħla kontenut ta' manjesju li tista' tiġi wweldjata ma' liga ta' mili tas-serje 4xxx. Minħabba problemi assoċjati mat-tidwib ewtettiku u l-proprjetajiet mekkaniċi ħżiena assoċjati mal-iwweldjar, mhux rakkomandat li jiġi wweldjat materjal f'din is-serje ta' liga, li fih ammonti ogħla ta' manjesju mal-mili tas-serje 4xxx. Il-materjali bażi b'manjeżju ogħla huma wweldjati biss mal-ligi ta' mili 5xxx, li ġeneralment jaqblu mal-kompożizzjoni tal-liga bażi.

Ligi tas-Serje 6XXX– (trattat bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 18 sa 58 ksi) Dawn huma l-ligi tal-aluminju / manjesju - silikon (żidiet ta' manjesju u silikon ta' madwar 1.0%) u jinstabu b'mod wiesa' fl-industrija tal-fabbrikazzjoni tal-iwweldjar, użati predominantement fil-forma ta' estrużjonijiet, u inkorporati f'ħafna komponenti strutturali. Iż-żieda ta' manjesju u silikon mal-aluminju tipproduċi kompost ta' manjesju-siliċidu, li jipprovdi lil dan il-materjal il-kapaċità tiegħu li jiġi ttrattat bis-sħana f'soluzzjoni għal saħħa mtejba. Dawn il-ligi huma naturalment sensittivi għax-xquq fis-solidifikazzjoni, u għal din ir-raġuni, m'għandhomx jiġu wweldjati bl-ark b'mod awtoġenu (mingħajr materjal ta' mili). Iż-żieda ta' ammonti adegwati ta' materjal ta' mili matul il-proċess tal-iwweldjar bl-ark hija essenzjali sabiex tipprovdi dilwizzjoni tal-materjal bażi, u b'hekk tipprevjeni l-problema tal-qsim bis-sħana. Huma wweldjati kemm b'materjali ta' mili 4xxx kif ukoll 5xxx, skont l-applikazzjoni u r-rekwiżiti tas-servizz.

Ligi tas-Serje 7XXX– (jista' jiġi ttrattat bis-sħana – b'saħħa tensili aħħarija ta' 32 sa 88 ksi) Dawn huma l-ligi tal-aluminju/żingu (żidiet taż-żingu li jvarjaw minn 0.8 sa 12.0%) u jinkludu wħud mil-ligi tal-aluminju bl-ogħla saħħa. Dawn il-ligi spiss jintużaw f'applikazzjonijiet ta' prestazzjoni għolja bħal ajruplani, aerospazjali, u tagħmir sportiv kompetittiv. Bħas-serje ta' ligi 2xxx, din is-serje tinkorpora ligi li huma kkunsidrati kandidati mhux adattati għall-iwweldjar bl-ark, u oħrajn, li spiss jiġu wweldjati bl-ark b'suċċess. Il-ligi wweldjati b'mod komuni f'din is-serje, bħal 7005, huma predominantement iwweldjati bil-ligi tal-mili tas-serje 5xxx.

Sommarju- Il-ligi tal-aluminju tal-lum, flimkien mat-temperaturi varji tagħhom, jinkludu firxa wiesgħa u versatili ta’ materjali tal-manifattura. Għal disinn ottimali tal-prodott u żvilupp b’suċċess tal-proċedura tal-iwweldjar, huwa importanti li wieħed jifhem id-differenzi bejn il-ħafna ligi disponibbli u l-karatteristiċi varji tagħhom ta’ prestazzjoni u wweldjar. Meta jiġu żviluppati proċeduri tal-iwweldjar bl-ark għal dawn il-ligi differenti, trid tingħata kunsiderazzjoni lill-liga speċifika li qed tiġi wweldjata. Spiss jingħad li l-iwweldjar bl-ark tal-aluminju mhuwiex diffiċli, “huwa biss differenti”. Nemmen li parti importanti mill-fehim ta’ dawn id-differenzi hija li wieħed jiffamiljarizza ruħu mad-diversi ligi, il-karatteristiċi tagħhom, u s-sistema ta’ identifikazzjoni tagħhom.