Alüminyum Alaşımları – Nihai Kılavuz

Bu kılavuzda alüminyum alaşımları, özellikleri, türleri ve kullanımlarına odaklanarak derinlemesine ele alınacaktır. Alüminyum ve alaşımları birçok alanda popüler malzemelerdir. mühendislik parçaları üretim süreçleri.

Alüminyum Alaşımı Nedir?

Alu alaşımı, performans özelliklerini iyileştirmek için alüminyum metal ve diğer elementlerden oluşan bir "bileşik malzeme" anlamına gelir. Diğer elementler arasında bakır, magnezyum silikon veya çinko sayılabilir.

Alüminyum alaşımları daha iyi korozyon direnci, iyileştirilmiş mukavemet ve dayanıklılık gibi istisnai özelliklere sahiptir, bunlar sadece birkaçıdır.

Bunlar otomotiv, denizcilik, inşaat ve elektronik gibi çok çeşitli endüstrilerde kullanım alanı bulmaktadır.

Alüminyum ve Alüminyum Alaşımı Nasıl Karşılaştırılır

Alüminyum, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, korozyon direnci ve hafiflik gibi mükemmel özelliklere sahip, doğada bulunan bir elementtir.

Genellikle alüminyum alaşımları denildiğinde, esas olarak alüminyum malzemesinin dışında başka elementler de içeren bir malzeme kastedilmektedir.

İstenilen son özelliklere ve kullanıma bağlı olarak metal malzemeler farklı oranlarda birleştirilir.

İşte bu iki alüminyum malzeme arasındaki tam karşılaştırma:

Daha fazla kaynak:

• Alüminyum – Kaynak: Wikipedia

Alüminyum Alaşımının Özellikleri

Fiziksel Özellikler

Alüminyum Alaşım Yoğunluğu

Yoğunluk söz konusu olduğunda, bir varyasyon vardır. Bir noktada, alüminyum üretim süreci.

Genellikle bu alaşımlar çelik ve bakır gibi diğer metallere göre daha düşük yoğunluğa sahiptir ve hafif malzemeler gerektiren uygulamalar için idealdir.

Çoğu alüminyum alaşımının yoğunluğu 2,5 g/cm³ ile 3,0 g/cm³ arasında değişmektedir. Alüminyum alaşım serilerinin yoğunlukları aşağıda özetlenmiştir:

Alüminyum Alaşım Rengi

Bunlar gümüş grisidir ve metalik bir parlaklık gösterir. Ancak bu renk, alaşım türüne, üretim sürecine ve kullanılan yüzey işlemine bağlı olarak değişebilir.

Eloksal, boyama veya toz kaplama gibi yüzey işlemleri alüminyum alaşımlarını renklendirebilir. Yüzey işlemi siyah, mavi, kırmızı ve yeşil dahil olmak üzere çok çeşitli renklerde boyanabilir.

Alüminyum Alaşım Mikroyapısı

Alüminyum alaşımlarının mikro yapısı, mekanik ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Bakır, magnezyum ve çinko gibi alaşım elementleri, alüminyumun mikro yapısını değiştirerek alaşımın özelliklerine katkıda bulunur.

Alüminyumun kristal yapısı yüz merkezli kübik (FCC) iken, alaşım elementleri farklı kristal yapılar oluşturur. Örneğin, manganez alaşım elementi olarak kullanıldığında, altıgen sıkı paketlenmiş (HCP) bir yapı alır.

Alternatif olarak, alüminyum alaşımları makroskobik düzeyde ince taneli ila iri taneli yapılar olarak tanımlanabilir. Mikroskobik düzeyde, alüminyum alaşımları kullanılan döküm işlemine bağlı olarak dendritik veya eş eksenli tane yapısına sahip olma eğilimindedir.

Kimyasal özellikler

Korozyon Direnci

Alüminyum ve alaşımları üstün korozyon direnci nedeniyle popülerdir. Genellikle yüzeyinde ince bir koruyucu tabaka oluşur.

İçerisine diğer alaşım elementleri eklenerek son ürüne en iyi korozyon direnci özellikleri kazandırılır.

Reaktivite

Alüminyum alaşımları asitler ve alkaliler gibi maddelerle ve hatta çelik gibi metallerle yüksek oranda reaksiyona girerek galvanik korozyona neden olur. Ancak, reaktivite bakır ve magnezyum gibi korozyona dirençli elementlerin eklenmesiyle kontrol edilir ve koruyucu filmler oluşturulur.

Alüminyum Alaşım Elemanları

Alüminyumdaki farklı alaşım elementlerine baktığımızda şunları görüyoruz:

• Bakır: alaşımı hem çatlamaya hem de korozyona karşı dirençli hale getirir. Elbette bu, iyileştirilmiş sertlik ve mukavemetin yanındadır.
• Magnezyum: Magnezyum, özellikle deniz ortamlarında alüminyum alaşımlarının mukavemetini, sünekliğini ve korozyon direncini artırır.
• Silikon: Bu elementin alüminyuma eklenmesi, elde edilen alaşımın ısıl yorgunluğa karşı direncini, mukavemetini, sünekliğini ve döküm kabiliyetini artırır.
• Çinko: Bu elementi alüminyumla birleştirdiğinizde, stres korozyon çatlamasına karşı direnci ve mukavemeti artırırsınız.
• Manganez: Korozyon direnci özelliklerini iyileştirirken daha iyi mukavemete katkıda bulunur.
• Nikel: Alüminyuma nikel eklenmesi, düşük sıcaklıklarda mukavemeti ve tokluğu artırır.
• Ütü: Daha iyi mukavemet ve sertlik sağlar

Alüminyum Alaşım Kimyasal Formülü

Alüminyum alaşımlarının kimyasal formülü alaşıma özgüdür ve eklenen elementlere bağlıdır. Alüminyum alaşımlarını belirtmek için dört basamaklı bir numaralandırma sistemi kullanılır ve mevcut alaşım elementlerinin yüzdelerini gösterir.

Tipik olarak, ilk rakam ana alaşım elementini temsil ederken, ikinci rakam alaşım modifikasyonunu, örneğin saflığı veya işlemeyi belirtir. Yine, belirli Alu alaşımı ve modifikasyon sınıflandırması hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, 3'e bakın^rd ve 4^inci Rakamlar.

Bunun iyi bir örneği, aşağıdakilerden oluşan 6061-T6'dır:

• Alüminyum (97.9%)
• Magnezyum (1.0%)
• Silisyum (0.6%)
• Demir (0.28%)
• Bakır (0.2%)
• Çinko (0.1%)
• Titanyum (0.1%)

Ana alaşım elementlerine göre Al-Mg-Si-Cu olarak da ifade edilebilir.

Mekanik Özellikler

Alüminyum Alaşım Çekme Dayanımı

Farklı elementel bileşimleri oluşturan farklı alüminyum alaşımları vardır. Sonuç olarak, alüminyum alaşımlarının çekme dayanımının belirli alaşıma ve bileşimine bağlı olarak değiştiğini görürsünüz.

Çelikten farklı olarak, alüminyum alaşımları düşük çekme mukavemeti ile karakterize edilir. Yine de, bilinen hafif bir malzemedir.

Çekme mukavemetini artırmak için Alu alaşımına çinko, bakır ve magnezyum gibi elementler eklenir.

Alüminyum alaşımlarında uygulanan ısıl işlem ve soğuk şekillendirme gibi işleme koşullarının çekme dayanımını etkilediğini belirtmek gerekir.

Yüksek çekme dayanımına sahip alüminyum alaşımlarından biri, birincil alaşım elementi olarak çinko içeren yaklaşık 572 MPa'lık 7075-T6'dır. 6061-T6 ve 2024-T3 gibi diğer alüminyum alaşımlarının çekme dayanımı değerleri sırasıyla 276 MPa ve 470 MPa'dır.

Alüminyum Alaşımlı Mukavemet-Ağırlık Oranı

Mukavemet-ağırlık oranı, bir malzemenin mukavemetini ağırlığına göre ölçer ve ağırlığın kritik bir faktör olduğu durumlarda önemli bir husustur.

Alüminyum alaşımları, alaşım bileşimi, işleme yöntemi ve ısıl işlem gibi faktörlere bağlı olarak farklı mukavemet-ağırlık oranına sahiptir. Bazı yaygın alüminyum alaşımları

7000 serisi alüminyum alaşımları havacılık ve askeri uygulamalarda kullanım alanı bulan en güçlü mukavemet ve ağırlık performansını sergilemektedir.

Alüminyum Alaşımlarının Elastiklik Modülü

Elastikiyet modülü veya Young modülü, bir malzemenin gerilme altında deformasyona karşı direncini karakterize eder. Alüminyum alaşımlarının yapısı, alaşımın elastikiyet modülünü etkileyen önemli faktörlerden biridir.

Alüminyum alaşımları, yaklaşık 62 GPa ile 140 GPa arasında değişen nispeten yüksek bir elastisite modülüne sahiptir.

Alüminyum Alaşım Poisson Oranı

Poisson oranı özelliği, bir malzemenin deformasyon davranışını karakterize eder ve bileşimine bağlı olarak alüminyum alaşımları arasında farklılık gösterir. Alüminyum alaşımlarının Poisson oranı 0,30 ile 0,35 arasında değişir.

6061, yapısal uygulamalarda yaygın olarak kullanılan ve yaklaşık 0,33'lük bir Poisson oranına sahip bir alüminyum alaşımıdır. Buna karşılık, uçaklarda ve diğer yüksek hassasiyetli uygulamalarda kullanılan 7075 alüminyum alaşımının oranı yaklaşık 0,32 ile daha düşüktür.

Alüminyum Alaşımının Yorulma Dayanımı

Yorgunluk gücü describes a material’s resistance to repeated loading and unloading cycles. They have high fatigue strength which is contributed by the corrosion resistance and high strength to weight ratio.

Ancak yorulma dayanımı uygulamaya ve yapıya göre değişir; yüksek değerli alaşımlar daha yüksek yorulma dayanımı değerlerine sahiptir. Örneğin, 7075-T6 alüminyum alaşımı oda sıcaklığında tek eksenli yüklemede 280 MPa olarak derecelendirilmiştir.

Alüminyum alaşımlarının yorulma dayanıklılığı, stres seviyeleri ve yükleme döngülerinin sıklığı ve süresinden etkilenebilir. Kusurların varlığı ve özellikle sıcaklık ve nem gibi çevre koşulları gibi diğer faktörler de etkilidir.

Alüminyum alaşımlarının yorulma dayanımı, yüzey işlemleri, bilyalı püskürtme ve takviye malzemeleri kullanılarak iyileştirilebilir. Bu, alüminyum alaşımlarının yorulma çatlağı başlangıcına ve yayılmasına karşı önemli bir direnç iyileştirmesiyle sonuçlanarak yorulma dayanımını artırır.

Alüminyum Alaşımının Kırılma Tokluğu

Kırılma tokluğu, bir malzemenin çatlak yayılmasına ve stres altında kırılmaya karşı direnç gösterme eğilimini gösterir. Alüminyum alaşımlarıyla uğraşırken, elementel yapısı, kırılma tokluğunu, üretim süreci ve çevre koşullarıyla birlikte etkiler.

Genel olarak alüminyum alaşımları, yüksek mukavemet-ağırlık oranı ve iyi sünekliklerinden dolayı iyi kırılma tokluğuna sahiptir. 7075-T6 alüminyum alaşımı, düzlem gerinim koşullarında yaklaşık 44 MPa·m^(1/2) kırılma tokluğuna sahiptir.

Alüminyum Alaşımının Rockwell Sertliği

Bir malzemenin Rockwell sertliğini tanımlarken, sert bir nesne tarafından girintiye veya delinmeye karşı direncini ölçersiniz. Alüminyum alaşımlarının Rockwell sertliği, belirli alaşıma ve işleme geçmişine bağlı olarak değişebilir.

Alüminyum alaşımları, düşük yoğunlukları ve B40 ile B100 arasında değişen yüksek süneklikleri nedeniyle genellikle nispeten düşük Rockwell sertlik değerlerine sahiptir. Alüminyum alaşımı 6061-T6'nın Rockwell sertlik değeri yaklaşık B60 iken, 7075-T6 için bu değer biraz daha yüksektir ve yaklaşık B80'dir.

Alüminyum alaşımlarının mekanik özelliklerinin özeti aşağıdaki şekilde tablo halinde verilmiştir:

Termal Özellikler

Alüminyum Alaşım Erime ve Kaynama Noktaları

Alüminyum alaşımlarının erime ve kaynama noktaları, diğer metallere göre nispeten daha düşük erime ve kaynama noktalarına sahip element bileşimine göre değişir. Saf alüminyum yaklaşık 660 ^OC'de kaynar ve yaklaşık 2.470'te ^OC, ancak alaşım halindeyken bu rakamlar değişir.

Erime ve kaynama noktalarının alüminyumla birlikte kullanılan birincil alaşım elementine bağlı olarak artabileceğini veya azalabileceğini görürsünüz. Örneğin 6061 alaşımının erime noktası 580'dir. ^OC ve yaklaşık 2.671 °C kaynama noktası ^OC.

Alüminyum Alaşımları Maksimum Çalışma Sıcaklığı

Bir alüminyum alaşımının maksimum çalışma sıcaklığı, bileşen elementlerine ve amaçlanan uygulamaya bağlı olacaktır. Bir alüminyum alaşımının maksimum çalışma sıcaklığını etkileyen faktörler arasında erime noktası, oksidasyon, sürünme ve termal genleşme oranı bulunur.

Alüminyum alaşımları yaklaşık 250-300 °C'lik sıcaklıklarda kullanılabilir. ^OKısa zaman aralıkları için C. Daha uzun süreleriniz varsa, maksimum çalışma sıcaklığı daha düşük olabilir.

Alüminyum Alaşımlı CTE

Isıl genleşme katsayısı (CTE), bir malzemenin sıcaklıktaki değişikliklere tepki olarak boyutundaki değişimin derecesini ölçer. Alüminyum alaşımları diğer metallere kıyasla nispeten yüksek bir CTE'ye sahip olsa da, yapısına bağlı olarak değişir.

Alüminyum alaşımlarının CTE'si tipik olarak 21 ila 24 x 10 arasında değişir^{-6 o}C alaşım yapısına bağlı olarak. Bu, sıcaklık tek bir derece arttığında malzemenin 21 ila 24 ppm arasında genişlediği anlamına gelir.

Alüminyum Alaşımlı Isıl İletkenlik

Alüminyum alaşım yapısı üstün termal özelliklere katkıda bulunur.

Alüminyum alaşımlarının ısı iletkenliği 100 ila 240 W/(mK) arasında değişmekte olup, bu da onları verimli ısı transferi gerektiren uygulamalar için uygun hale getirmektedir.

Alüminyum alaşımlarının ısıl iletkenliğinin sıcaklık, basınç ve yüzey durumu gibi dış etkenlerden etkilendiği dikkat çekmektedir.

Yüksek Sıcaklığa Dayanıklı Alüminyum Alaşımı

Aluminum alloys employing copper as the primary alloying element such as 2618-T61 display the highest temperature resistance.

Bir alüminyum alaşımının maksimum çalışma sıcaklığı, sıcaklık direncini etkiler. Çoğu alüminyum alaşımının maksimum çalışma sıcaklığı 250-300 arasındadır ^OC.

Aşağıda alüminyum alaşımlarının termal özelliklerinin bir özeti yer almaktadır:

Elektriksel Özellikler

Alüminyum Elektriksel İletkenlik

Alüminyum alaşımları, iletkenliği yapısı tarafından belirlenen elektrik uygulamaları için ideal hale getiren iyi bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Alaşımlama işlemi sırasında alüminyuma bakır, magnezyum, silikon ve çinko gibi elementlerin eklenmesi, elektrik iletkenliğini büyük ölçüde etkiler.

Büyük miktarda bakır alaşımı kullanırlar, daha düşük korozyon direncine rağmen daha yüksek elektrik iletkenliği sunarlar. Aksine, alaşımlama sırasında alüminyuma magnezyum eklemek elektrik iletkenliğini düşürür.

Alüminyum alaşımlarının elektriksel iletkenliği saf bakırın kapasitesinin yaklaşık 35 ila 60%'sine denk gelir. Bunun iyi bir örneği Alüminyum 8000 alaşımıdır. Yüksek termal iletkenlik gösterir.

Daha Fazla Kaynak:

• Alüminyum Eleman – Kaynak: RSC
• Alüminyum Özellikleri – Kaynak: Sciencing

Alüminyum Alaşımlarının Çeşitleri

İşlenmiş Alüminyum Alaşımları

Alüminyum alaşım sınıfı temel olarak Alüminyum'u diğer elementlerle içeren bir bileşimdir. Genellikle, alaşımlama işlemi şunları içerir:

• Alüminyum eritme
• Alaşım elementlerini dahil edin
• Kirlilikleri gidermek
• Homojen bir çözelti oluşturmak için karıştırma
• Kütük, levha, boru vb. oluşturmak için soğutma veya ekstrüzyon.

Alu’daki alaşım elementlerinin miktarı yaklaşık 15%’dir.

Alüminyum Alaşımları kolay tanımlanabilmeleri için özel tanımlamalara sahiptir.

Alüminyum Sınıflandırması

Genellikle alüminyum sınıflandırması kimyasal bileşime bağlıdır. Bunlar mekanik ve termal işleme tepkileri gibi özellikleri içerir.

Ayrıca, ana alaşım elementi alüminyum alaşımlarını gruplandırmada da önemli bir rol oynar. Alüminyumu üç ana kategoriye ayırabiliriz.

Bunlar:

• Döküm alaşımları
• Dövme
• İşlenmemiş ısıl işlem uygulanabilen alaşımlar.

Dövme ısıl işlem uygulanmayan alaşımların genel bileşimi yüksek saflıkta alüminyum alaşımlarıdır.

Alüminyum alaşımları şunlara aittir:

• 1xxx
• 3xxx
• 5xxx

Bu, onları yalnızca soğuk işlemeyle sertleştirebileceğiniz anlamına gelir.

Dövme ısıl işlem alaşımlarındaki başlıca alaşım elementleri şunlardır:

• Çinko
• Magnezyum
• Bakır

Bu tür alaşımlar çökelme yoluyla kolayca sertleştirilebilirler.

Döküm için alüminyum alaşımları ısıl işlem uygulanabilen ve uygulanamayan bileşenlerin bir kombinasyonuna sahiptir. Yaygın seriler şunlardır:

• 2xxx
• 3xxx
• 4xxx
• 7xxx
• 8xxx

Genellikle bu Alu serisi alaşımlar ortak bir isme sahiptir ancak serideki değişen dört haneli sayılarla farklılaştırılır.

Yaygın alüminyum alaşım serisi:

Alüminyum Serisi 1000

Bu seriye gelince, genellikle yumuşak bir alaşım olarak kabul edilir. Bu Seri, % kompozisyonunda Alüminyum içerdiğinden ticari olarak saftır.

Isıl ve elektriksel iletkenlikleri mükemmeldir ve korozyona karşı ek dirençleri vardır. Aşırı deformasyon gerektiren işlemlerde bunları verimli bir şekilde kullanabilirsiniz.

Bu seride soğuk işleme kadar sıcak şekillendirmeyi de kolayca uygulayabilirsiniz. Diğer serilerden farklı olarak, onları sertleştirmek için ısıl işlem kullanamazsınız.

Alloy 1000 Serisinin Avantajları

Ben. Aşırı deformasyona sahip uygulamalarda en uygun olanlardır

ii. Bunları kaynaklayabildiğiniz kadar, erime aralıkları çok dardır

Alloy 1000 Serisinin Sınırlamaları

 Ben. Çok sünek ve nispeten yumuşaktırlar

iiDiğer serilerle karşılaştırıldığında mekanik özellikleri çok zayıftır

iii. Çekme mukavemeti ve verimi son derece düşüktür

Alaşım 1000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• Alüminyum Çeşitleri – Kaynak: Thomas Net
• Alüminyum Sınıfları – Kaynak: Wikipedia
• 1100 Alüminyum – Kaynak: Wikipedia

Alüminyum Serisi 2000

Bu seride kullanılan ana alaşım elementi bakırdır. Ayrıca eser miktarda magnezyum, silisyum ve manganez içerir.

Isıl işlem uygulayarak veya çökelme sertleştirmesi yaparak mukavemetlerini kolayca artırabilirsiniz. Bu, ek sertlik nedeniyle işlenebilirliği çok kolaylaştırır.

Alloy 2000 Serisinin Avantajları

 Ben. Kolay işlenebilirlik, dolayısıyla daha pürüzsüz yüzeyler sağlar

ii. Yüksek ısı iletkenliğine sahiptirler

iii. Bunlar güçlü ve serttir, mükemmel kırılma direncine sahiptir

iv. Uzun süre strese ve ağır baskıya dayanabilirler

Alloy 2000 Serisinin Sınırlamaları

Ben. Metaller arası bileşiklerin varlığı bu serinin kaynaklanmasını zorlaştırır. Ark kaynağı yapmak korozyona veya sıcak çatlamaya neden olabilir.

ii. Korozyon direnci çok düşüktür. Bu, uygulama sırasında alaşımı anodize etmeniz veya kaplamanız gerektiği anlamına gelir.

Alaşım 2000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• • • Alu Alaşımlarını Anlamak – Kaynak: AlcoTec
    • Alüminyum 2218 Sınıfı – Kaynak: Wikipedia
    • Alüminyum Sınıf 2xxx serisi – Kaynak: AZO Malzemesi

Alüminyum Serisi 3000

İçerisinde ana alaşım elementini oluşturan manganez bulunur.

Kompozisyonu toplam alaşım kütlesinin %0,05 ile %1,5% arasında değişmektedir.

Manganez, Alu alaşımının üstün mekanik mukavemetine katkıda bulunur. Sertleştirme için, ısıl işlem yerine soğuk işlemeyi seçin.

Alloy 3000 Serisinin Avantajları

 Ben. Çok yüksek mekanik mukavemete sahiptir

ii. Isı iletkenliği oldukça iyidir

iii. Alaşımın çekme dayanımı yüksektir

iv. Lehimlenip bükülebilmesinin yanı sıra kolayca kaynak yapılabilir

fiil. Korozyona dayanıklı

Alloy 3000 Serisinin Sınırlamaları

Ben. Isıl işleme tabi tutulamazlar

Alaşım 3000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• 3003 Kalite Alüminyum – Kaynak: KDM
• Alüminyum Sınıf 3xxx Serisi –AZO Malzemesi

Alüminyum Serisi 4000

Bu seride alaşımlamada kullanılan ana element Silisyum'dur. Silisyum kütle bileşimi toplam alaşım kütlesinin yaklaşık 3 ila 13%'sidir.

Ayrıca az miktarda Magnezyum ve Bakır da içerebilir.

Alloy 4000 Serisinin Avantajları

 Ben. Çok düşük bir erime noktasına sahiptir

ii. Erimiş haldeki akışkanlığı büyük ölçüde iyileştirilmiştir

iii. Kolayca kaynak yapılabilir

iv. Isıl işlem uygulanabilir

fiil. İyi işlenebilirlik

Alloy 4000 Serisinin Sınırlamaları

 Ben. Isıl genleşme katsayısı düşüktür

Uygulamalar

Kaynaklama işlemi sırasında dolgu malzemesi olarak kullanılabilir. Termal özellikleri onu ayrıca dövme motor pistonlarıyla birlikte lehimleme ve kaynak telleri yapmak için uygun hale getirir.

Alaşım 4000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• Alüminyum Silikon Alaşımı -Kaynak: Science Direct
• Alüminyum Spesifikasyonu ve Sınıflandırması – Kaynak: AZO Materials

Alüminyum Serisi 5000

Bu serideki ana alaşım elementi, toplam alaşım bileşiminin %0,5 ila %5,5% olduğu Magnezyum'dur. Magnezyum, bu alaşım serisindeki bazı sınıflarda çok küçük miktarlarda da bulunur.

Bu alaşıma ısıl işlem uygulamak mümkün olmadığından sertleştirme ancak soğuk şekillendirme ile yapılabilir.

Alloy 5000 Serisinin Avantajları

  Ben. Tavlandıklarında süneklikleri çok yüksektir

 ii. Çok kolay kaynaklanabilirler

iii. Korozyona karşı yüksek dirençleri vardır

iv. Alaşımın yüksek bir malzeme mukavemeti vardır

fiil. Bazı sınıflar mükemmel işlenebilirliğe sahiptir

Alloy 5000 Serisinin Sınırlamaları

Ben. Magnezyum izleri içeren bazı sınıflar yüksek sıcaklık kullanımlarında kullanılamaz. Bunlar stres korozyon çatlamasına karşı çok hassastır

ii. Isıl işleme tabi tutulamazlar

Alaşım 5000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• Alüminyum 5754 Alaşımı – Kaynak: KDM
• Alüminyum Sınıf 5xxx Serisi – Kaynak: AZO Malzemesi

Alüminyum Sınıf 6000 Serisi

İkisi de magnezyum ve silikondur. Magnezyum toplam alaşım kompozisyonunun yaklaşık 1.5%'si iken Silisyum yaklaşık 1.8%'dir.

Isıl işlemle akma dayanımını artırabilirsiniz. Ayrıca, yüksek silisyum içeriği sayesinde çökelme sertleşmesi mümkün hale gelir.

Alloy 6000 Serisinin Avantajları

 Ben. Kusursuz şekillendirilebilirliğe sahiptirler

ii. Korozyona dayanıklıdırlar

iii. Kolay işlenebilirlik

iv. Yüksek mekanik mukavemet

Alloy 6000 Serisinin Sınırlamaları

1. Kolayca kaynaklanmazlar. Bunun nedeni katılaşma çatlamasına karşı çok hassas olmalarıdır.

Alaşım 6000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• 6061 ve 6063 Alüminyum Sınıfı – Kaynak: KDM
• 6000 Serisi Alü – Kaynak: Science Direct

Alüminyum Serisi 7000

7000 Serisinin ana alaşım elementi 0.8 ila 8.2% kompozisyon aralığına sahip Çinko'dur. Bunlar alüminyumun yüksek mukavemetli alaşımıdır.

Isıl işlem, bu alaşımların mukavemetinin güçlendirilmesinin ana yoludur. Ancak, daha yüksek bir akma mukavemeti elde etmek için bunu yaşlandırma ile takip etmeniz gerekir.

Alloy 7000 Serisinin Avantajları

       Ben. Korozyona karşı oldukça dirençlidir. Bu, alaşıma bakır eklenerek daha da artırılabilir.

      ii. Bu serideki sınıflar yüksek mekanik mukavemete sahiptir

      iii. Bunlar hem sigorta hem de nokta yöntemi kullanılarak kaynaklanabilir.

Alloy 7000 Serisinin Sınırlamaları

      Ben. Sıcak çatlamaya karşı hassas olmaları nedeniyle kolayca kaynaklanamazlar

Alaşım 7000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• 7000 Serisi Alüminyum – Kaynak: Science Direct
• Alüminyum 7029 Alaşımı -Kaynak: AZO Malzemesi

Alüminyum Serisi 8000

Bu seride Alüminyum alaşımında kullanılan ana element Lityum'dur. Lityum'un yoğunluğu Alüminyum'dan daha düşüktür ve çözünürlüğü çok yüksektir.

Bu, bu alaşım sınıfının yoğunluğunun azaltılıp sertliğinin artırıldığı anlamına gelir. Genellikle güçlü ve serttirler.

Alaşım 8000 Serisinin Sınıfları

Daha fazla kaynak:

• 8000 Serisi Alüminyum – Kaynak: ASTM
• Alüminyum 8006 Sınıfı – Kaynak: AZO Malzemesi

1. Döküm Alüminyum Alaşımları

Döküm, bu alüminyum alaşımlarını yapmak için birincil işlem olmaya devam ediyor. Döküm alüminyum alaşımlarından elde edilen bazı önemli faydalar, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci ve ince yapıdır.

Döküm alüminyum alaşımlarına örnekler şunlardır:

       i. Al-Si alaşımları: Silikon, döküm alüminyum alaşımına hakimdir. Olağanüstü mukavemet, hafiflik ve aşınma direnciyle bilinirler.

      ii. Al-Cu alaşımları: Yüksek mukavemet ve iyi işlenebilirlik gösteren ve genellikle denizcilik ve uçak uygulamalarında kullanılan birincil alaşım elementi olarak bakırı kullanın.

      iii. Al-Zn alaşımları: Çinko, otomotiv parçalarının imalatında kullanılan, yüksek mukavemet ve iyi dökülebilirlik sağlayan ana alaşım elementidir.

      iv. Al-Mg alaşımları: Bakırın magnezyumla birleştirilmesi korozyon direncini ve kaynaklanabilirliği artırarak tekne gövdeleri yapımı gibi denizcilik uygulamalarına olanak sağlar.

      v. Al-Ti alaşımları: Titanyum, çoğunlukla havacılık uygulamalarında kullanılan alüminyum alaşımına göre daha yüksek mukavemet ve sürünme direnci sağlar.

Isıl İşlem Görebilen Alüminyum Alaşımları

Isıl işlem sayesinde alüminyum alaşımları daha iyi mekanik dayanım kazanır.

Alüminyum alaşımının ısıl işlemi, alaşımın sıcaklığının belirli bir süre boyunca belirli bir değere yükseltilmesi ve ardından hızla soğutulmasını içerir.

Bu alaşımlar farklı temperleme seçeneklerine tabi tutularak farklı mekanik özellikler elde edilebilir.

Temper seçenekleri T harfi ve ardından genellikle 1'den 10'a kadar bir rakam(lar) ile vurgulanır. Yapılandırma, belirli işlem dizilerini şu şekilde gösterir:

• Ç1: Özellikle yüksek sıcaklık ve hızlı soğutmanın uygulandığı durumlarda, stabiliteye ulaşılana kadar doğal bir yaşlanma süreci geçirilerek gerçekleştirilir.
• Ö2: Tavlama işlemine tabi tutularak sünekliği ve boyut kararlılığı arttırılan döküm alüminyum alaşımlarına özgüdür.
• Ö3: Erimiş alaşım malzemesi, kararlılık sağlanana kadar soğuk işleme ve doğal yaşlandırma işleminden önce ısıl işleme tabi tutulur.
• Ö4: Erimiş alaşım malzemesinin belirli bir sıcaklığa kadar ısıl işlem ve doğal yaşlandırma sürecini kapsar. Daha sonra bir soğutma ortamında söndürülür, oda sıcaklığında doğal koşullar altında yaşlandırılır ve orta mukavemet ve iyi şekillendirilebilirlik elde edilir.
• Ö5: Yüksek sıcaklıkta üretim sürecinin ardından sadece yapay yaşlandırma uygulanarak, mukavemet ve boyut kararlılığı artırılarak hızlı soğutma yapılır.
• Ö6: Erimiş alaşım malzemesinin düşük sıcaklıkta ısıtılmasıyla yapay yaşlandırmayı izleyen bir ısıl işlemden yararlanır. Yüksek mukavemet ve toklukla sonuçlanır.
• Ö7: Erimiş alaşım malzemesinin ısıl işleminin ardından aşırı yaşlandırma işlemi gerçekleşir. Sonuç, artırılmış tokluk ve korozyon direnci ancak azaltılmış mukavemettir.
• Ö8: Erimiş alaşım malzemesi ısıl işleme tabi tutulduktan sonra, yaşlandırmadan önce soğuk işlenir ve bu da mukavemet performansını yapay olarak artırır.
• Ö9: Bu temperleme seçeneğinde işlem sırası, ısıl işlem, ardından yapay yaşlandırma ve son olarak soğuk şekillendirmedir.
• T10: Yüksek sıcaklıklarda ve hızlı soğutmada yapılan bir üretim sürecinin ardından yapay yaşlandırma ve soğuk şekillendirmeyi içerir.

Isıl İşlem Görmeyen Alüminyum Alaşımları

Isıl işlem uygulanamayan alüminyum alaşımları, korozyon direnci ve şekillendirilebilirliğin çok önemli olduğu yerlerde ısıl işlem uygulanarak güçlendirilemez. Bu tür alaşımlar, çekme ve haddeleme gibi işlemlerle gerilim sertleştirme ve soğuk işleme gibi alternatif yollarla güçlendirilir.

Isıl işleme tabi tutulamayan alüminyum alaşımları şunlardır:

a. 1XXX Serisi: Saf alüminyumun kullanılması, onları elektrik iletkeni olarak ve pişirme kaplarında kullanılan en yumuşak ve en esnek malzeme haline getirir.

b. 3XXX Serisi: Birincil alaşım elementi olarak manganez içerirler. Özellikle otomotiv endüstrisinde şekillendirilebilirlikleri, kaynaklanabilirlikleri ve korozyon dirençleri nedeniyle değerlidirler.

c. 4XXX Serisi: Alüminyumla alaşım yaparken ana element olarak silikon kullanın, iyi kaynaklanabilirlik, aşınma direnci ve akışkanlık sergiler. Bu alüminyum alaşımları, dolgu malzemesi olarak kaynak işlemlerinde, mimari uygulamalarda ve motor parçaları yapımında kullanılır.

d. 5XXX Serisi: Bu ısıl işlem uygulanmayan alaşımlar magnezyumdan oluşur ve yüksek mukavemet, gelişmiş kaynaklanabilirlik ve korozyon direnci gösterir. Çoğu çatı malzemesi için mükemmel bir seçimdir.

Kaynaklanabilir Alüminyum Alaşımları

Kaynaklanabilir alüminyum alaşımları, eşleşen parçaların erimesi ve birbirine soğuması için ısı uygulanarak birleştirilebilir. Alüminyumun kaynaklanması, termal iletkenliği ve oksit tabakası oluşturma eğilimi nedeniyle bir zorluğa sahiptir.

Kaynaklanması zor olan bazı alüminyum alaşımları şunlardır:

• 2xxx
• 6xxx
• 7xxx

Aynı zamanda kaynak esnasında dolgu malzemesi olarak kullanabileceğiniz 4xxx gibi alüminyum sınıfı alaşımlar da mevcuttur.

Ayrıca 1xxx, 3xxx ve 5xxx'i kolayca kaynaklayabilirsiniz. Günümüz endüstrilerinde popüler seçenekler şunlardır.

a. 3003: Sac metal işlerinde, mutfak eşyaları, yakıt tankları ve elektronik gövdelerin üretiminde kullanılmaya uygun mükemmel şekillendirilebilirlik özelliğine sahiptir.

b. 5052-H32: Etkileyici kaynaklanabilirlik ve korozyon direncine sahip olup, deniz uygulamalarında, tank ve basınçlı kap yapımında kullanılır.

yaklaşık 5083-H321: Kaynakta yüksek etkinlik gösterir ve korozyona karşı mükemmel dirençli güçlü birleşimler sağlar. Sonuç olarak, deniz ve endüstriyel uygulamalar gibi zorlu ortamlarda kullanım alanı bulurlar.

ö. 5054: Bu alaşımlar mükemmel kaynaklanabilirlik ve mukavemet performansına sahip olup yüksek ısı uygulamalarında ve depolama kaplarında kullanılır.

e. 5086-H32: Kaynaklanabilir alüminyum alaşımı yüksek mukavemet de sunar ve tekne yapımı ve kamyon gövdesi yapımı gibi yapısal uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.

f. 6061-T6: İyi kaynaklanabilirliği ve yüksek mukavemeti sayesinde köprüler, demiryolları, binalar, otomotiv ve uçak parçaları gibi yapısal uygulamalarda kullanılabilir.

örneğin 6063-T6: Pencere ve kapı çerçeveleri yapımında mimari uygulamalarda yaygın olarak tercih edilen iyi kaynaklanabilirlik, korozyon direnci ve orta mukavemet özelliklerine sahiptir.

Alaşımlı Alüminyum Üretim Süreci

Alüminyum, endüstrilerde geniş kullanım alanı bulan dünyadaki en yoğun elementlerden biridir. Saf haliyle doğal olarak oluşmasa da, genellikle diğer elementlerle birlikte mineral cevherlerinden çıkarılır.

Adım 1: Cevherden Alüminyum Çıkarma

Alüminyum genellikle ticari kullanım için mineral cevher boksitinden çıkarılır. Boksit genellikle yeryüzüne yakın yerlerde bulunur ve açık ocak madenciliği ile çıkarılır.

Boksit cevheri daha sonra Bayer prosesi ile saf alüminanın çıkarıldığı bir tesise aşağıdaki şekilde transfer edilir:

Rafine etme

Boksit cevheri ilk önce safsızlıkları ve silika, demir ve titanyum gibi fazla malzemeleri ortadan kaldırmak için rafine edilir. Burada ezilir ve ince bir toz haline getirilir ve yüksek sıcaklıklarda ve basınçlarda sodyum hidroksit ile birleştirilir.

Bu, sodyum alüminat ve istenmeyen mineral elementler içeren kırmızı çamur olarak adlandırılan bir bulamaç çözeltisinin üretilmesiyle sonuçlanır. Kırmızı çamur genellikle ortadan kaldırıldığı yerden dibe çöker ve bulamaç kalan kırmızı çamuru ortadan kaldırmak için daha fazla filtrelenir.

Yağış

Elde edilen sodyum alüminat çözeltisi, alüminyum hidroksiti çökeltmek için karbondioksit işlemine tabi tutulur. Alüminyum hidroksit daha sonra, bir kalsinasyon işleminde alümina üretmek için bir fırında kurutulup ısıtılmadan önce yıkanır.

Kesinti

Alümina, alüminanın erime noktasını düşüren kriyolit ile karıştırılır ve büyük bir elektrik akımına tabi tutulur. Bu Hall-Héroult işlemidir ve oksijeni uzaklaştırarak erimiş alüminyumun saf erimiş alüminyum bırakarak indirgenmesiyle sonuçlanır.

Adım 2: Alüminyuma Alaşım Elementleri Ekleme

Alüminyum ayrıca boksitten çıkarma ile karşılaştırıldığında maliyeti yalnızca yaklaşık yüzde beş olduğundan büyük ölçüde maliyet tasarrufu sağlayarak geri dönüştürülebilir. Alaşım elementleri, külçelere dönüştürülmeden önce erimiş alüminyuma istenen oranlarda eklenir.

Adım 3: Alüminyum Alaşımını Faydalı Ürünlere Dönüştürme

Alüminyum alaşımları saf alüminyuma gelişmiş fiziksel ve mekanik özellikler sunar. Bunlara dayanıklılık, korozyon direnci ve sertlik dahildir ve daha geniş uygulama alanı sağlar.

Alüminyum alaşımlı külçeleri şu şekilde hazırlayabilirsiniz:

Ekstrüzyon

Erimiş alüminyum alaşımını özel olarak şekillendirilmiş bir kalıptan geçirerek sabit kesitli bir profil elde etmenizi sağlar. Daha sonra soğutularak ve gerilerek gerilim giderme işleminden geçirilir.

Yuvarlamak

Alüminyum alaşımı uygun boyutlarda kirişlere döküldükten sonra levhalara yuvarlanır. Büyük silindirler kirişi bir sıkıştırma kuvvetine tabi tutarak onu istenen derinlik boyutuna düzleştirir.

Döküm

Burada, erimiş alüminyum alaşımı uygun kalıp şekline sahip bir kalıba dökülür ve burada soğutulur ve katılaştırılır. Döküm, alüminyum alaşımının karmaşık şekillere işlenmesine olanak tanır.

Alaşımlı Alüminyum Levha

Alüminyum levha yapım süreci, levhalara dökülmeden önce alüminyum alaşım külçelerinin eritilmesiyle başlar. Levha parametreleri, haddeleme yoluyla elde edilen alüminyum alaşım levhanın kalınlığını belirler.

Haddeleme işlemi, alüminyum alaşımlı levhanın kalınlığını basınç uygulayarak kademeli olarak azaltan bir dizi silindir kullanır. İstenilen kalınlığa ulaşıldıktan sonra, mukavemetini ve sünekliğini artırmak için tavlamaya tabi tutulur.

Alüminyum Alaşımlı Çubuklar

Alüminyum alaşımlı çubuklar, seçilen kalitenin istenen özelliklere bağlı olduğu inşaat, otomotiv ve havacılık endüstrilerinde kullanılır. Alüminyum alaşımlı çubuklar yapılırken, istenen çubuk boyutuna benzer büyük çubuklar oluşturmak için döküm yöntemi kullanılır.

Çubuklar daha sonra sıcak işleme prosedüründe çubuğun boyutunda şekillendirilmiş bir kalıptan ekstrüde edilir. Bu, çubuğun kesitini azaltarak onu uzatır. İstenilen boyutlara ulaşmak için ardışık kalıplara ihtiyaç duyabilir ve ardından istediğiniz uzunlukta kesebilirsiniz.

Alüminyum Alaşımlı Bobin

Alüminyum alaşımlı bobinler, döküm, haddeleme ve kesme gibi işlemlerin bir kombinasyonu ile yapılır. Döküm alüminyum alaşımlı kütükler istenilen kalınlığa haddelendikten sonra, istenilen genişlikte dar şeritlere kesilir.

Bir bobin oluşturmak için bir makaraya sarılmadan önce şeritleri farklı şekillere dönüştürmek için bir çizim işlemi gerçekleştirilebilir. Ortaya çıkan bobin, yaylar gibi bileşenler yapılırken sıkıştırma kuvvetlerine de tabi tutulabilir.

Alüminyum Alaşımlı Boru

Alüminyum alaşımı genellikle sürekli bir profil elde etmek için bir kalıptan geçirilerek ekstrüzyon yoluyla borulara dönüştürülür. Kalıp borunun parametrelerini belirler ve genellikle yüksek mukavemetli malzemeden yapılır.

İstediğiniz sonucu elde etmek için farklı boyutlarda veya şekillerde ardışık kalıplar kullanabilirsiniz. Boruyu ekstrüde ettikten sonra soğutursunuz, istediğiniz uzunlukta kesersiniz ve gerektiğinde daha fazla işleme tabi tutarsınız.

Alüminyum Alaşımlı Çubuklar

Alüminyum alaşımlı çubuklar yapmak, istenen çubuk profilindeki bir kalıp sistemini kullanarak ekstrüzyonu da kullanır. Alüminyum alaşımının bir çubuğa kolayca şekillendirilmesini sağlayan sıcak bir işleme sürecidir. Ekstrüzyon işleminin ardından, çubukların istenen uzunluklarda kesildiği bir soğutma işlemi gelir.

Alüminyum Alaşımlı Silindir

Alüminyum alaşımlı çubuk ve boru yapımında olduğu gibi, ekstrüzyon alüminyum alaşımlı silindirlerin üretiminde de kullanılır. Ekstrüzyon, özelliklere göre farklı kalıp tasarımları kullanarak farklı boyutlarda ve şekillerde silindirler üretmenizi sağlar.

Adım 4: Alaşımlı Alüminyum İçin Isıl İşlem

Alüminyum alaşımında ısıl işlem süreçlerini kullanmak, mekanik özelliklerini iyileştirmenize yardımcı olur. Isıl işlem sürecinin seçimi, alüminyum alaşımının türüne, istenen özelliklere ve amaçlanan uygulamaya bağlıdır.

Alüminyum alaşımları için bazı yaygın ısıl işlem süreçleri aşağıda tartışılmaktadır:

Tavlama

Sünekliği artırır ve alüminyum alaşımının kademeli olarak soğutulmadan önce belirli bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir. Tavlama, daha fazla işlem yapılırken alüminyum alaşımının şekillendirilmesini kolaylaştırır.

Yağış sertleştirme

Bu ısıl işlem süreci alüminyum alaşımının mukavemetini ve sertliğini artırır. Çözelti ısıl işleminden sonra, düşük sıcaklıkta yaşlandırma yapılır.

Bu durum alüminyum matris içerisinde çözünmüş elementlerin sert parçacıklar oluşturmasıyla sonuçlanır.

Söndürme

Alüminyum alaşımını söndürürken, onu yüksek bir sıcaklıktan hızla oda sıcaklığına soğutursunuz. Sonuç, büyük bir mukavemet ve aşınma direnci gösteren bir mikro yapıdır.

Çözüm Isıl İşlem

Bu ısıl işlem sürecinde, alaşımı alaşım elementlerinin çözünme sıcaklığını aşan bir sıcaklığa kadar ısıtırsınız. Alaşım elementleri matriste çözünerek homojen bir karışım oluşturur ve bu karışımı söndürerek elementleri matriste hapsedersiniz.

Tavlama

Temperleme, daha düşük bir sıcaklığa kadar söndürülmüş veya sertleştirilmiş alüminyum alaşımı üzerinde gerçekleştirdiğiniz ikincil bir ısıtma işlemidir. Sonuç, alaşımın tokluğunda bir iyileşme ve sertliğinde ve kırılganlığında bir azalmadır.

Adım 5: Alüminyum Alaşımlarının Üretimi ve İşlenmesi

Alüminyum alaşımlarının faydalı ürünlere dönüştürülmesi amacıyla çeşitli imalat ve işleme süreçleri uygulanmaktadır.

Bu süreçlerden bazıları şunlardır:

Lazer Kesim

Lazer kesim, bir iş parçasından malzemeyi eritmek ve buharlaştırmak için yüksek güçlü bir lazer ışını kullanır. Alüminyum alaşımlarında lazer kesimi kullanmak çok yönlü ve etkilidir, ancak yüksek kaliteli sonuçları başarıyla elde etmek için dikkatli bir değerlendirme gerektirir.

Alüminyum alaşımları yüksek yansıtıcılığa sahiptir ve lazer kesimini zorlu hale getirir çünkü ışını yansıtarak kesme işlemini engelleyebilir. Işın lazer ekipmanına zarar verebilirken yansıması veya saçılması düşük kesim kalitesine ve/veya düşük kesim hızına neden olabilir.

Bu zorluğun üstesinden, fiber lazerler gibi alüminyum alaşımları tarafından emilim kapasitesine sahip bir dalga boyu kullanarak gelebilirsiniz. Çapak oluşumunu ele almak, yardımcı gaz basıncı kullanarak ve kesme hızı ve güç gibi kesme parametrelerini ayarlayarak da gereklidir.

Bükme Alüminyum Alaşımı

Bükme, havacılık ve otomotiv gibi çeşitli uygulamalar için alüminyum alaşımlarının kavisli veya açılı şekillerini oluşturmanıza olanak tanır. Ancak, alüminyum alaşımlarının düşük sünekliği ve geri yaylanma eğilimi, bu alaşımların bükülmesini zorlaştırır.

Alüminyum alaşımındaki farklı süneklik, farklı alaşım elementlerinden kaynaklanır. Sonuç olarak, alüminyum bükme işlemi sırasında kırılmayı veya çatlamayı belirlerler.

Alüminyum alaşımlarını bükerken dikkat edilmesi gereken bir diğer husus ise kalınlıktır; kalınlık arttıkça çatlama eğilimi de artar.

Sürtünmeyi azaltmak ve çatlamayı önlemek için bükme işlemi sırasında bir yağlayıcı kullanmak önemlidir. Kuvvet, yarıçap ve açı gibi bükme parametreleri gibi bükme işlemini dikkatlice kontrol etmek, yaylanmayı düzenlemede faydalıdır.

Alüminyum Alaşım Delme

Delme, parçaları birleştirme ve estetik kaygıları yerine getirme gibi tasarım amaçları için alüminyum alaşımlarında delikler oluşturmanıza olanak tanır. Alüminyum alaşımlarını delerken, dayanıklı ve sıcaklığa dayanıklı oldukları için yüksek hızlı çelik (HSS) veya kobalt matkap kullanılması önerilir.

Alüminyum alaşımları nispeten yumuşak olduğundan, düşük kaliteli bir sonucu önlemek için yüksek delme hızı ve düşük besleme hızı kullanın. Keskin uçlu ve kör uçlu bir matkap ucunun temiz ve hassas bir sonuç sağlayabileceğini unutmayın.

Alüminyum alaşımlarının delinmesi, malzemenin kalınlığından da etkilenir. Örneğin, daha kalın malzemeler için, aşırı ısınmayı veya aşırı uç aşınmasını önlemek için daha yavaş delme hızları ve daha yüksek besleme oranları gereklidir.

Alüminyum Alaşım İşleme

Alüminyum alaşımları üzerindeki işleme süreçleri, istenen sonucu elde etmek için malzemenin çıkarılmasını gerektirir. Alüminyum alaşımları üzerinde işleme operasyonları gerçekleştirirken, kesici takımın dayanıklı ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı olduğundan emin olun.

Alaşımlar farklı elementler oluşturduğundan, işleme öncesinde bireysel değerlendirme gerektiren farklı işlenebilirlik seviyelerine sahiptirler. Bu, sonuçta ortaya çıkan işin kaliteli olmasını sağlamak için besleme hızı ve işleme hızı gibi parametreleri etkiler.

Birincil alaşım elementi olarak bakır içeren alüminyum alaşımları, silisyum veya çinko içerenlere kıyasla oldukça işlenebilirdir. Karbür kesici takımlar, alüminyum alaşımlarının işlenmesinde kullanıldığında daha iyi performans sunar.

Alüminyum Alaşım Ekstrüzyonu

Ekstrüzyon, ısıtıldıktan sonra bir kalıptan geçirilerek karmaşık alüminyum alaşım şekilleri ve profilleri oluşturmanıza olanak tanır. Alüminyum alaşımlarının yapılarına göre farklı özellikleri, çatlamadan veya kırılmadan ekstrüde edilebilme yeteneklerini etkiler.

Ekstrüzyonun gerçekleştirildiği sıcaklık, alaşım bileşiminden ve ekstrüzyon kuvvetinden etkilenir. Bir kalıp sistemi, ekstrüzyonun şeklini ve karmaşıklığını belirler. ekstrüde alüminyum alaşımlı profil.

Pres Döküm Alüminyum Alaşımları

Yüksek hacimli, karmaşık şekilli alüminyum alaşımlı parçalar üretilirken, erimiş metal bir kalıp boşluğuna (kalıp kalıbına) bir pompa vasıtasıyla enjekte edilir. döküm işlemi. Alüminyum alaşımı, bir pres sistemi sayesinde basınç altında kalıba aktarılır.

Alüminyum alaşımının istenilen şekline sahip bir desen, negatif görüntüyü alan kalıbı oluşturur. Erimiş alaşım, kalıp boşluğunu doldurduktan sonra parçalanmadan veya kalıptan atılmadan önce katılaşmaya bırakılır.

Alüminyum Alaşım Çizimi

Çizim, teller, borular ve çubuklar gibi uzun, ince ve silindirik alüminyum alaşım parçaları üretmenizi sağlar. Alüminyum alaşımını, giderek daha küçük çaplı bir dizi kalıptan çekerek daha uzun ve daha küçük bir profil elde edersiniz.

Alüminyum alaşımını çekmeden önce ısıtmak, istenilen profilde kalıplardan çekerken daha kolay işlenebilirlik sağlar. Alüminyum alaşımını çekmeden önce işlediğiniz sıcaklık, bileşen elementlere bağlıdır.

Dövme Alüminyum Alaşımı

Alüminyum alaşımları dövülürken, basınç kuvvetlerinin uygulanması, malzemenin akma dayanımının ötesinde şekil ve mekanik özelliklerini değiştirerek şekillendirir. Dövme sırasında çatlama veya hatta kırılma gibi hasarları önlemek için alaşım elementlerinin mukavemet ve süneklik gibi özelliklerini göz önünde bulundurun.

Alüminyum alaşımlarında çekiç veya pres kullanılarak şekillendirmeden önce işlenebilirliği artırmak için sıcak dövme yapmak tipiktir. Dövme, alüminyum alaşımını istenen forma dönüştüren bir dizi darbenin uygulanmasını kapsar.

Alüminyum Alaşımı Kaynaklamak

Alüminyum alaşımlarını kaynaklamak, birden fazla parçayı eritip birleştirerek birleştirmenize olanak tanır. Ancak, düşük erime noktaları, yüksek CTE ve oksit tabakası oluşumu göz önüne alındığında bu alaşım sınıflarını kaynaklamak zordur.

Tüm alüminyum alaşımları kaynaklanabilir olarak kabul edilmez, bazıları başarılı bir şekilde gerçekleştirilmek için özel manevralar gerektirir. Gaz tungsten ve gaz metal ark kaynağı gibi kaynak yöntemleri alüminyum alaşımlarının kaynaklanmasında kullanılır.

Birincil alaşım elementi olarak silikon kullanan çoğu alüminyum alaşımı kaynak uygulamalarında dolgu maddesi olarak kullanılır. Aksine, alüminyum-çinko alaşımları olağanüstü özelliklerden biri olarak kaynaklanabilirlik sunar.

Alaşımlı Alüminyum Kesimi

Kesme, mekanik, termal ve aşındırıcı kesme gibi farklı yöntemleri kullanarak alüminyum alaşımlarını belirli parçalara veya bileşenlere şekillendirmenize olanak tanır. Testere gibi mekanik yöntemler, alüminyum alaşımlarını düz bir şekilde kesmenize olanak tanıyan özel olarak şekillendirilmiş ve aşınmaya dayanıklı bıçaklar kullanır.

Plazma kesimi, hem kalın hem de ince alüminyum alaşımlarını eritmek ve kesmek için yüksek hızda iyonize gaz akışı kullanır. Su jeti kesimi ise, düşük ısı bozulmasıyla kesme işleminde aşındırıcı parçacıklarla karıştırılmış yüksek basınçlı su akışı kullanır.

Toz Kaplama Alüminyum Alaşımı

Alüminyum alaşımının yüzeyine kuru toz kaplama uygulanması dayanıklılığı ve estetik çekiciliği artırır. Toz, genellikle bir püskürtme tabancası kullanılarak elektrostatik olarak temiz ve kontaminasyondan arındırılmış bir yüzeye uygulanır.

Tozun eritilmesi ve kaplamanın pürüzsüz bir yüzeye dönüşmesine izin verilmesinin ardından yüksek sıcaklıklarda bir kürleme işlemi gerçekleştirilir. Kürleme, özel bir ısıtma odasında veya bir fırında gerçekleştirilir ve toz kaplama görünümü iyileştirmek için boyanabilir.

CNC İşleme Alüminyum Alaşımı

Alüminyum alaşımlarının Bilgisayar Sayısal Kontrol (CNC) ile işlenmesi, karmaşık parçaların ve bileşenlerin üretilmesine olanak tanır. Adından da anlaşılacağı gibi, CNC işleme, bir alüminyum alaşımlı iş parçasından malzeme çıkarmak için bilgisayar kontrollü makineleri kullanır.

CNC makinesi, makineye beslenen bir CAD'in (Bilgisayar Destekli Tasarım) ayrıntılarını yürüterek çalışır. Karmaşık alüminyum parçaları kesebilirsiniz.

Kum Döküm Alüminyum Alaşımları

Kum döküm, karmaşık tasarımlara sahip büyük alüminyum alaşımlı parçaların üretiminde kum kalıpları kullanılarak kullanılır. Kalıp, içine erimiş alaşımı döktüğünüz alüminyum alaşımlı parçanın şeklindeki bir desen kullanılarak şekillendirilir.

Döküm işlemi, boşluklar gibi kusurları önlemek için kalıbın düzgün bir şekilde doldurulmasını sağlamak için kontrol edilir. Alüminyum alaşımı, kalıptan kırılmadan önce boşlukta soğumaya ve katılaşmaya bırakılır.

Alüminyum Alaşımlı Kaplama

Alüminyum alaşımlarındaki sonlandırma işlemleri, bir işleme veya imalat işleminden sonra yüzey kalitesini ve görünümünü iyileştirmenize olanak tanır. Alüminyum alaşım sonlandırma, anodize etme, fırçalama, boyama, cilalama ve kumlama gibi farklı teknikleri kapsar.

Eloksallama, alüminyum alaşımının yüzeyi üzerinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturarak korozyon ve aşınma direncini artıran elektrokimyasal bir işlemdir. Parlatma, aşındırıcılar kullanılarak yüzey kusurlarını mekanik olarak giderir ve pürüzsüz, yansıtıcı bir yüzey elde edilir.

Daha Fazla Kaynak:

• Alüminyum Üretimi – Kaynak: KDM
• Alüminyum Üretimi – Kaynak: Thomasnet

Alüminyum Alaşım Bakımı

Alüminyum Alaşımlarının Temizlenmesi

Alüminyum alaşımlarının temizlenmesi, metalin yüzeyinin performansı, görünümü ve dayanıklılığı etkileyebilecek kirleticilerden arındırılmasını sağlar. Kir, yağ ve gres gibi kirleticiler aşağıdaki yöntemlerle giderilebilir:

i. Asit Temizliği: Oksit tabakalarını ve inorganik kirleticileri gidermek için sülfürik, hidroklorik ve fosforik asit gibi asit çözeltilerinin kullanılmasını gerektirir.

ii. Elektrolitik Temizleme: Elektrolit solüsyonuna daldırılmış alüminyum alaşımlı bir parçanın elektrik akımına tabi tutulmasıyla yüzey kirleticileri ortadan kaldırılır.

iii. Mekanik Temizlik: Fırçalama veya püskürtme gibi mekanik işlemlerin uygulanmasıyla gerçekleştirilir ve yüzeydeki gevşek kirleticiler etkili bir şekilde temizlenir.

iv. Solvent Temizliği: Yağ ve gres gibi yüzey kirleticilerini çözmek ve gidermek için aseton, izopropil alkol ve trikloroetilen gibi özel bir çözücü kullanır.

v. Buharlı Temizlik: Büyük ölçekli kullanımlarda etkili olan buharlı temizlik, alüminyum alaşımlı parçaları yüksek basınçlı buhar işlemine tabi tutarak kirleticileri ortadan kaldırır.

Alüminyum Sınıf Alaşımları Restorasyonu

Alüminyum alaşımları, sürekli kullanım ve doğal aşınma ve yıpranma sonucu korozyona uğrayabilir, matlaşabilir veya çizilme nedeniyle hasar görebilir. Alüminyum alaşımlarının restorasyonu, metalin yüzey kalitesini yenilemek ve yüzeydeki hasarı gidermek için kullanılan teknikleri içerir.

Alüminyum alaşım restorasyonunda kullanılan bazı yaygın teknikler şunlardır:

i. Eloksallama: Alüminyum alaşımının yüzeyinde elektrolitik banyoya daldırılarak oksit tabakası oluşturulur ve korozyona karşı direnci artırılır.

ii. Kimyasal Temizlik: Korozyon türüne bağlı olarak yüzeydeki kısıtlamayı gidermek için asitli veya alkali solüsyonlar kullanılır.

iii. Boyama: Genellikle temizlikten sonra korozyona karşı koruma sağlamak amacıyla yüzeye bir kat boya uygulanmasını içerir.

iv. Parlatma: Zımpara kağıdı ve parlatma aletleri gibi aşındırıcı malzemeler kullanılarak çizikler, lekeler ve yüzey kusurları ortadan kaldırılarak yeni bir parlaklık elde edilir.

v. Kumlama: Alüminyum alaşımlı yüzeydeki aşındırıcı malzemeleri patlatmak için basınçlı hava kullanır ve yüzey kusurlarını giderir

Alüminyum Alaşım Parlatma

Alüminyum alaşımlı cilalama, çizikler ve lekeler gibi yüzey kusurlarını ortadan kaldırarak pürüzsüz, yansıtıcı bir yüzey elde edilmesini sağlar. Cilalama için farklı yaklaşımlar vardır:

i. Kimyasal Cilalama: Güçlü kimyasal çözeltiler, daldırılan alüminyum alaşımının yüzey tabakasını eriterek, yüksek yansıtıcılığa sahip pürüzsüz bir yüzey bırakır.

ii. Elektrolitik Parlatma: Alüminyum alaşımı içeren elektrolitik çözeltiye uygulanan elektrik akımı dış tabakayı eriterek pürüzsüz, bakir bir yüzey ortaya çıkarır.

iii. Yüksek Basınçlı Su Jeti Cilalama: Yüksek basınca maruz bırakılan bir su jeti, alüminyum alaşımının yüzeyine yoğunlaştırılarak pürüzsüzleştirilir. Su jetine aşındırıcı parçacıklar eklenerek etki alanının yüzey alanı artırılabilir.

iv. Mekanik Parlatma: Zımpara kağıdı gibi aşındırıcı malzemeler kullanarak mekanik eylemle yüzey kusurlarının giderilmesini başlatır. Bu, manuel olarak veya makineler kullanılarak yapılabilir ve pürüzsüz ve yansıtıcı bir yüzey elde edilir.

v. Titreşimli Son İşlem: Alüminyum alaşımı, titreşim yoluyla yüzey kusurlarını gideren uyarılmış aşındırıcı malzemelerle dolu bir kapta kapatılır. Parçacıkların konsantrasyonu ve parçacık hareketlerinin hızı, parlatma işlemini etkiler.

Alaşımlı Alüminyumun Maliyeti

Alaşımlı alüminyumun maliyeti, başlıca element yapısı olan farklı faktörlere bağlıdır. Titanyum ve lityum gibi yüksek değerli elementleri birleştiren alüminyum alaşımları, örneğin çinko veya bakır içerenlerden çok daha pahalı olacaktır.

Ek olarak, maliyetler alüminyum alaşımı için kullanılan üretim yöntemine göre değişir. Mevcut farklı yöntemler göz önüne alındığında, örneğin yatırım dökümü maliyeti olumsuz etkileyen maliyetli bir yöntemdir.

Alüminyum alaşımları, sınıfa ve diğer faktörlere bağlı olarak ton başına $1.400 ile $3.500 dolar arasında bir maliyete sahip olacaktır. Bu fiyatlar, talep ve arz piyasa güçlerinin kaprisleri altında dalgalanır.

Alüminyum Alaşım Hurda Fiyatı

Alüminyum alaşımlarının yüksek dayanıklılığı, mekanik niteliklerini etkilemeden birden fazla kez geri dönüştürülebilmelerini sağlar. Alüminyumun geri dönüştürülmesi ayrıca, mineral cevherlerinden çıkarmaya kıyasla üretimde yüzde doksanın üzerinde büyük enerji tasarrufu sağlar.

Hurda alüminyum alaşımı, dünya genelinde farklı oranlarda mevcuttur ve ortalama fiyatı ton başına yaklaşık $450'dir. Hurda alüminyum işlendikten sonra, piyasa koşullarına bağlı olarak ton başına $1.400'den itibaren getirilebilir.

Alaşım Elementi Maliyeti ve Bulunabilirliği

Alüminyum alaşımları, alaşım derecesini belirleyen bakır, magnezyum, silikon, çinko, manganez, nikel ve demir gibi farklı element kombinasyonları içerir. Bu elementlerin her biri, belirli bir uygulamada kullanılabilirliklerine ve ihtiyaç duyulan miktara bağlı olarak farklı maliyetlere neden olur.

Alüminyum alaşımları saf alüminyumdan daha pahalıdır çünkü alüminyumu diğer elementlerle birleştirmek ek üretim süreçleri gerektirir. Ayrıca, alaşım elementleri ekstrüzyon ve döküm gibi maliyeti etkileyen farklı üretim süreçleri gerektirir.

Jeopolitik

Jeopolitik faktörler, ticaret politikaları, ekonomik koşullar, siyasi iklim ve farklı bölgeleri etkileyen değişen arz ve talep gibi konuları kapsar. Bu faktörler, piyasanın değişikliklere duyarlılığı nedeniyle alüminyum alaşımlarının maliyetini büyük ölçüde etkiler.

Örneğin, gümrük vergileri ve ambargoları etkileyen ticaret politikalarındaki bir değişiklik, alüminyum alaşımı için hammaddelerin bulunabilirliğini etkileyebilir. Ayrıca, büyük bir alüminyum üreten ülkede siyasi istikrarsızlık gözlemlendiğinde, pazarın olumsuz etkilenmesi muhtemeldir.

Talep ve Arz

Uluslararası pazardaki diğer emtialar gibi alüminyum alaşımları da arz ve talep piyasa güçlerinden etkilenir. Sonuç olarak, sınırlı arza sahip alüminyum alaşımlarına yüksek talep olduğunda, alüminyum alaşım fiyatları fırlar ve bunun tersi de geçerlidir.

Alüminyum alaşımlarının arz ve talebi aşağıdaki gibi çeşitli faktörlerden etkilenecektir:

Ben. Alüminyum alaşımı tüketen büyük endüstrilere sahip ülkelerdeki ekonomik büyüme, talebi olumlu yönde etkileyebilir.

ii. Alüminyum alaşımlarının kullanımını etkileyen yasaların çıkarılması veya ithalat kısıtlamalarının getirilmesi gibi hükümet politikaları arz ve talebi etkileyecektir.

iiiAlüminyum alaşımlarının geri dönüşüm oranlarının yüksek olması, arzı artırabilir ve dolayısıyla alüminyum alaşımlarının maliyetini ve fiyatını azaltabilir.

iv. Alüminyumun büyük üretici ülkelerdeki üretim seviyeleri piyasadaki arzı belirleyecek.

vÇelik gibi alternatif malzemelerin maliyeti, alüminyum alaşımlarına olan talebi doğrudan etkileyecektir.

Alüminyum Alaşım Fiyatı Nasıl Hesaplanır:

Alüminyum Alaşımı Pound Başına Fiyatı

Alüminyum alaşımı derecesine bağlı olarak alüminyum fiyatları genellikle hurda alüminyum için pound başına $0.15 kadar düşük bir seviyeden başlayabilir. Ancak, piyasa koşulları fiyatı bir pound için bir doların üzerine kolayca çıkarabilir.

En Pahalı Alüminyum Alaşımı

Uzmanlaşmış kullanım için yapılmış ve daha büyük pazar için yapılmamış özelleştirilmiş alüminyum alaşımları teoride en pahalı olanlar olabilir. En pahalı alüminyum alaşımları benzersiz özellikler sergiler ve karmaşık üretim süreçlerinden üretilir ve/veya yüksek maliyetli ham maddeler kullanır.

Birincil alaşım elementi olarak çinko kullanan 7075-T6 alüminyum alaşımı şu anda piyasadaki en pahalı olanıdır. Şunlar için uygundur:

• Uçak parçaları gibi yüksek stresli uygulamalar
• Yüksek mukavemet-ağırlık oranıyla bilinir
• Üstün yorulma dayanımı
• Allah kolaylık versin, çekme kuvveti versin.

En Ucuz Alüminyum Alaşımı

En ucuz alüminyum alaşımı büyük ölçüde 1100 sınıfı gibi alaşım elementlerinin azaltılmış konsantrasyonuna sahip saf alüminyumdan oluşur. AA 1100, çok az miktarda bakır ve alaşım elementi ile 99%'nin üzerinde alüminyum içeriğine sahiptir.

AA 1100, şekillendirilebilirlik, kaynaklanabilirlik ve korozyon direnci gibi mükemmel özellikler sergiler. Gıda ve içecek paketleme, aydınlatma reflektörleri ve geniş kapsamlı sac metal işleri gibi uygulamalarda kullanılır.

Alüminyum Alaşımlarını Seçerken Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler

Uygulamanız için bir alüminyum alaşımı seçerken, aşağıdaki gibi dikkate alınması gereken birkaç faktör akılda tutulmalıdır:

• Korozyon Direnci: Alüminyum alaşımları olağanüstü korozyon direnci gösterir, ancak uygulamanıza bağlı olarak bazı alaşımların diğerlerinden daha iyi korozyon direnci sunduğunu görebilirsiniz.
• Maliyet: Hammadde maliyeti ve üretim maliyeti gibi faktörler alüminyum alaşımının genel maliyetini etkiler.
• Çevresel Hususlar: Özellikle üretim ve uygulama aşamasında çevresel kaygılar veya sorunlar söz konusu olduğunda bu önemli bir faktör haline gelir.
• Şekillendirilebilirlik: Alüminyum alaşımlarının şekillendirilebilirliği, şekillendirilebilme kabiliyetlerini etkileyen alaşım elementlerine bağlıdır.
• İşlenebilirlik: Alüminyum alaşımlarının istenilen forma getirilmesinde işleme önemli bir rol oynar ve bu nedenle alaşım seçerken dikkate alınmalıdır.
• Mukavemet ve Sertlik: Alüminyum alaşımları, elementel bileşimlerine ve işlenme biçimlerine bağlı olarak farklı mukavemet ve sertlik seviyeleri gösterirler.
• Kaynaklanabilirlik: Bazı alüminyum alaşımları kaynaklamada zorluk yaratır ve kaynaklamanın temel bir imalat süreci olarak düşünüldüğü durumlarda kaçınılmalıdır.

Alüminyum Alaşımları için Uluslararası Standart Tanımları

Alüminyum alaşımları için, bileşimlerine bağlı olarak alüminyum alaşımlarını sınıflandırmak amacıyla kullanılan çeşitli uluslararası standart tanımlamalar bulunmaktadır.

Dünyada yaygın olarak şu adlandırmalar kullanılmaktadır:

The Alüminyum Derneği (AA)

Bu sistem, alüminyum alaşımını tanımlamak için AA baş harfleriyle başlayan dört haneli bir sayısal kod sağlayan dünya çapında kabul görmüştür.

AA (XXX.X) formunu aldığımızda:

• 1^st rakam – ana alaşım elementi
• 2^ve ve 3^rd rakamlar – her seri için farklı alaşımlar
• 4^inci – alaşımın durumunu ifade eder

Birleşik Numaralandırma Sistemi (BM)

Birleşik numaralandırma sistemi, malzemeyi tanımlamak için bir ön harfle beş basamaklı bir kod kullanır. Örneğin, alüminyum ve alaşımları genellikle A00001 ile A99999 arasında bulunur.

Japon Endüstri Standartları (JIS)

JIS tanımı alüminyum alaşımlarını JIS H XXXX formatında tanımlar; burada XXXX alüminyum alaşımı için dört haneli bir koddur.

Avrupa Normu (EN)

Bu tanımlama Avrupa Birliği tarafından iki önemli formatla ortaya konmuştur; burada XXXX bir rakam kodunu temsil eder:

• EN AW-XXXX (dövme alüminyum alaşımları için) veya
• TR AC-XXXX (Döküm alüminyum alaşımları için).

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO)

ISO formatı, bu durumda alüminyum için Al olan malzemeyi belirten bir ön ek kullanır, ardından alaşımın kimyasal bileşimi gelir.

Örneğin, Al-Mg1SiCu, birincil alaşım elementi olarak magnezyum, silisyum ve bakır içeren bir alüminyum alaşımını ifade eder.

Alaşımlı Alüminyum Endüstrisinde Gelecek Beklentilerine Bakış

· Alüminyum Sınıfı Alaşımda Yeni Gelişme ve Araştırma

Dünya çapında, geliştirilmiş özelliklere ve daha düşük maliyetlere sahip yeni alüminyum alaşımlarını tanıtmak için çabalar sarf ediliyor. Bu gelişmelerden bazıları şunlardır:

Aşağıdakilerle Alüminyum Kombinasyonları:

a. Lityum

Yüksek performanslı alaşımlar elde etmek için alüminyumu birincil alaşım elementi olarak lityumla birleştirme çabaları devam etmektedir. Alüminyum alaşımlarında lityum kullanılması, ağırlığa, korozyon direncine, sertliğe ve yorulma çatlamasına göre mukavemetlerini artırma potansiyeline sahiptir.

b. İskandiyum

Bu element, alüminyum alaşımlarının kaynaklanabilirliğini iyileştirmeyi, çekme mukavemetini geliştirmeyi ve yüksek stres uygulamaları sırasında çatlamayı azaltmayı amaçlamaktadır. Ancak skandiyum, diğer elementlerin cevherlerinde nadir bulunması nedeniyle hala çok maliyetlidir.

c. Berilyum

Alüminyumun berilyumla birleştirilmesi alüminyum alaşımının mukavemetini artıracak ve ayrıca ağırlığa göre sertlik performansını yükseltecektir.

Ayrıca, berilyumun kullanımı düşük termal genleşme katsayısı göz önüne alındığında yüksek sıcaklıklarda daha fazla stabilite sağlayabilir. Ancak berilyum, yüksek fiyatının yanı sıra hem insanlar hem de çevre için toksisite sorunu sunar.

Katkı Maddesi Üretimi

3D baskı gibi eklemeli üretimde alüminyum alaşımlarını kullanmak için yeni gelişmeler kaydediliyor. 3D baskıya uygun mukavemet, süneklik ve termal kararlılık gibi gerekli niteliklere sahip alüminyum alaşımları geliştirmek için araştırmalar devam ediyor.

Alüminyum Alaşımlarının Geri Dönüşümü

Alüminyum alaşım geri dönüşümü bir süredir varlığını sürdürüyor ancak yüzde yüz etkili değil. Yeşil konulardaki küresel çabalar ve endişeler göz önüne alındığında, araştırmacılar daha verimli geri dönüşüm yöntemleri geliştirmeye istekli.

Endişe duyulan noktalar, alüminyum alaşımlarını geri dönüştürmenin daha verimli yöntemlerini geliştirerek dünya çapında geri dönüşüm seviyelerini artırmaktır. Ayrıca, alüminyum alaşımı üretiminin çevresel etkisini azaltmak ve doğal kaynakların korunması için çabalar sarf edilmektedir.

Alüminyum Alaşımlarının Gelecekteki Uygulamaları

Alüminyum alaşımlarının dayanıklılığı, özellikleri daha da iyileştirildikçe daha yeni ve yenilikçi uygulamalarda kullanımlarının arttığını gördü. Dünya daha gelişmiş teknolojiyle hızla değişmeye devam ettikçe, alüminyum alaşımlarının kullanımının artması kaçınılmazdır.

Alüminyum alaşımlarını aşağıdakilerde görmeyi bekleyin:

Biyomedikal İmplantlar

Protez uzuvlar, kemik plakaları ve diş protezleri gibi biyomedikal implantlar için gereken en önemli özellikler biyouyumluluk ve korozyon direncidir. Bu tür niteliklere sahip alüminyum alaşımları, titanyum implantlara daha ucuz bir alternatif sağlamak ve onları daha uygun fiyatlı hale getirmek için geliştirilmektedir.

Yapı

Yıllardır çelik, mükemmel mukavemet nitelikleri ve performansı sayesinde inşaat işlerinde tercih edilen metal olmuştur. Alüminyum alaşımları, kiriş, kolon ve makas yapımı gibi temel yönlerde çelik hala üstünlüğünü korurken inşaatta sınırlı kullanım bulmuştur.

Araştırmacılar, çelikle kıyaslanabilir mukavemet performansına sahip ve inşaatta çeliğin yerini alabilecek alüminyum alaşımları geliştirmeye niyetlidir. Bu, alüminyum alaşımının bulunabilirliği ve geri dönüşüm kabiliyeti göz önüne alındığında inşaat maliyetlerini büyük ölçüde düşürecektir.

Elektrikli Araçlar

Elektrikli ve otonom araçlara olan talep arttıkça, bunları daha da ucuz ve uygun fiyatlı hale getirme ihtiyacı ortaya çıkıyor. Alüminyum alaşımları, hafif ve yüksek mukavemetli malzemeler olmaları nedeniyle üstün mekanik nitelikleri göz önüne alındığında ideal bir malzemedir.

Alüminyum alaşımları bu araçlarda yan paneller, akü kasaları ve diğer yapısal parçalar yapmak için kullanılabilir. Dahası, kalitelerini etkilemeden sayısız kez geri dönüştürülebilme kapasiteleri onların lehine çalışır.

Yenilenebilir Enerji

Daha yeşil bir gezegen için çabalar artık çoğu hükümetin yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını teşvik etme odağı haline geldi. Rüzgar ve güneş enerjisi gibi geleneksel enerji kaynaklarına alternatifler öncülük ediyor ve bu da gelişmeleri gerekli kılıyor.

Alüminyum alaşımlarının korozyon direnci ve mukavemet gibi mekanik özellikleri göz önüne alındığında, bu endüstrideki kullanımları açıktır. Rüzgar türbinleri için kanatlar ve güneş paneli çerçeveleri gibi bileşenler alüminyum alaşımlarından yapılabilir.

Alaşımlı Alüminyum Uygulamalarına Dayalı

Havacılık Uygulamaları İçin Alüminyum Alaşımları

Havacılık uygulamalarında kullanılan alüminyum alaşımları, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, korozyon direnci ve iyi termal iletkenliği nedeniyle değerlidir. Yaygın Alu alaşımları şunlardır:

AA 2024

Ana alaşım elementi olarak bakırı, daha az miktarda çinko, magnezyum ve manganezle birlikte kullanır ve yüksek mukavemet ve tokluk gösterir. Uçakların iniş takımları, gövde çerçeveleri ve kanat kirişleri yapımında yaygın olarak kullanılır.

AA 2090

Alaşım elementleri olarak lityum ve zirkonyumun yanında bakır kullanır. Yüksek mukavemet özelliği sayesinde uçak tabanları, gövde parçaları ve kanatlar için bölme sertleştiricileri yapımında kullanılır.

AA 6061

Kullanır magnezyum Ve silikon Alaşımlama sürecinde yüksek mukavemete sahip ana elementler olarak yağış sertleştirmeAyrıca kaynaklanabilir ve korozyona dayanıklıdır ve yaygın olarak yapımında kullanılır. uçak kanatlar Ve gövdeler.

AA 6061 ayrıca tekne yapımında ve tüplü dalış tankları gibi yüksek basınçlı depolama için gaz silindirleri yapımında kullanılır. Bazı araçlar şasilerini döşemek için AA 6061 kullanır.

AA 7010

Birincil element olarak çinko ile 7010, yüksek korozyon toleransı ve hasara karşı direnç ile iyi mukavemet nitelikleri sergiler. Bu, işlenmiş bir alüminyum alaşımı havacılıkta kullanılan parçaların dövülmesinde kullanılır.

AA 7050

Çinko ve magnezyum içeriği sayesinde tokluk, gerilim korozyon çatlamasına karşı direnç ve mukavemet gibi yetenekli niteliklere sahiptir. Nispeten yüksek elektrik iletkenliğine sahip ısıl işlemle işlenebilir ve bölme duvarları, gövde çerçeveleri ve kanat kaplamaları gibi havacılık parçalarının üretiminde kullanılır.

AA 7055

550 MPa'nın üzerinde yüksek çekme dayanımına sahip olup, dövme bir üründür. alüminyum alaşımı ısıl işlem uygulanabilir. Bu mukavemet kalitesi, uçak gövdelerinin yapımında kullanılmasına olanak tanır.

Parça örnekleri arasında alüminyum alaşımlı kanat kaplamaları, alüminyum uçak yapısı, alüminyum gövde ve diğer alüminyum uçak parçaları yer almaktadır.

Otomotiv Uygulamaları için Alüminyum Alaşımları

Otomotiv uygulamaları için alüminyum alaşımları, ısı ve korozyon direncinin yanı sıra yüksek mukavemet gibi niteliklere sahiptir. Otomotiv uygulamalarında kullanılan bazı alüminyum alaşımları şunlardır:

AA 5182

Otomotiv sektöründe kullanılan çeşitli parçalara yüksek mukavemet kazandırmak için alüminyumla alaşımlama işleminde magnezyum ve manganez kullanılır.

AA 6013

Modern araçların fren sistemi ve motor parçalarının yapımında kullanılır.

AA 7068

Bazı çelik türlerine kıyasla 700 MPa'ya ulaşan nihai çekme dayanımı gibi inanılmaz mukavemet nitelikleriyle ısıl işleme tabi tutulabilir. Otomotiv endüstrisinde AA 7068, bağlantı çubuğu, yakıt pompaları ve motor valfleri yapımında kullanılır.

AA 7075

Bu alaşıma çinko eklenmesi, mukavemet, yorulma direnci, süneklik ve tokluk gibi gelişmiş mekanik özellikler sağlar. Otomotiv dişlileri ve milleri ile valf parçalarında kullanım alanı bulan yüksek stres uygulamalarında oldukça iyi performans gösterir.

Uygulama örnekleri arasında alüminyum alaşımlı jantlar, alaşımlı alüminyum jantlar, motor bloğu alüminyum alaşımı, piston alüminyum alaşımı ve diğer alüminyum araç parçaları sayılabilir.

Kriyojenik Uygulamalar İçin Alüminyum Alaşımları

Cryogenic applications involve very low temperature conditions and as such require aluminum alloys that can retain structural integrity in such cases. Aluminum alloys are also used in lightweight vehicle structures, including utility vehicles and golf course golf carts. Some capable aluminum alloys for use in this case are listed thus:

AA 5059

Alüminyum ve magnezyumu birleştirerek ısıyla sertleştirilmemiş, bunun yerine güçlendirme için gerilim sertleştirme veya soğuk işleme uygulanmıştır. Kaynaklanabilir ve korozyona dayanıklıdır, yeniden kullanılabilir roketlerde kullanılan iticiler için kriyojenik tanklarda kullanım bulmaktadır.

AA 5083

Alüminyum ve magnezyumun yanı sıra, bu alaşım kimyasallara ve tuzlu suya karşı inanılmaz bir dirence sahip az miktarda krom ve manganez içerir. Ayrıca, 65 °C'nin üzerinde kullanım için uygun olmayan nispeten yüksek mukavemet parametrelerine sahip ısıl işlem görmemiştir.

Sonuç olarak, AA 5083 soğutma koşullarında -195 °C'ye kadar ulaşabildiği için kriyojenik uygulamalarda kullanılır. Bu malzeme, bu sıcaklığa ulaştığında mukavemet parametrelerini artırması ve kırılmalara karşı mükemmel direnç göstermesiyle dikkat çekmektedir.

Örnekler şunları içerir: alüminyum soğutma ekipmanları.

Deniz Uygulamaları İçin Alüminyum Alaşımları

Deniz uygulamaları, deniz yapıları ve gemilerinin deniz suyuyla yüksek etkileşimi nedeniyle korozyon direncini vurgular. Bu nedenle, bu özelliklerde kullanılan malzemelerin, hızlandırılmış aşınmayı önlemek için korozyona karşı yüksek dirençli olması gerekir.

AA 5052

AA 5052'nin yapısal bileşimi alüminyum ve magnezyum soğuk işleme prosesleri ile geliştirilmiş sertlik ve korozyona karşı direnç sunar. Bu alaşım malzemesi, korozyona neden olan tuzlu ortamlara toleransı sayesinde çoğunlukla deniz yapılarında uygulanır.

AA 5059

Bu alüminyum-magnezyum kombinasyonu ısıyla sertleştirme yerine, mukavemet performansını büyük ölçüde artıran soğuk işleme veya gerilim sertleştirme kullanır. Bu nedenle yapısına zarar vermeden kaynaklanabilir ve korozyona dayanıklı oldukları için deniz araçlarının gövdelerini inşa etmek için kullanılır.

Isıl işlem mukavemeti önemli ölçüde etkilemediğinden, 5059 kolayca kaynaklanabilir ve mekanik mukavemetinin büyük kısmını korur.

AA 5083

Bu alaşımlı malzemenin en önemli özelliği kimyasallara ve tuzlu suya karşı dayanıklılığıdır. Ayrıca kaynaktan sonra mekanik dayanıklılığını koruyarak gemi yapımında ve açık deniz platformlarının inşasında kullanılabilir.

AA 5086

Isıl işleme tabi tutulamayan bu alaşımlı malzemeyi, mukavemetini artırmak için gerilim sertleştirme veya soğuk işleme kullanarak kaynaklayabilirsiniz. Ek olarak, tekne yapımında ve deniz araçları için geçit döşemede kullanılmasına olanak tanıyan yüksek korozyon direncine sahiptir.

AA 6061

Buradaki birincil alaşım elementleri şunlardır: magnezyum Ve silikon iyi mekanik özellikler sunan kaynaklanabilirlik ve korozyon direnci. Aşınmaya karşı dayanıklı olmaları tekne ve yat yapımında kullanımlarına olanak sağlar.

Uygulama örnekleri arasında alüminyum alaşımlı tekneler, denizcilik sektöründe alüminyum alaşımlı kablolar, alüminyum gemi parçaları vb. sayılabilir.

Yapısal Uygulamalar İçin Alüminyum Alaşımları

Birçok yapısal uygulama, özellikle korozyona dayanıklı ve yüksek mukavemetli olan mekanik olarak dayanıklı malzemelerin kullanımını gerektirir. Alüminyum alaşımları size bu nitelikleri şu şekilde sunar:

AA 3003

Alaşımlama sürecinde birincil element olarak alüminyumla birlikte manganez kullanır ve mukavemeti artırmak için soğuk işleme tabi tutulabilir. Korozyon direnci, mukavemet ve işlenebilirlik gibi iyi niteliklere sahiptir ve genellikle çatı, oluk ve dış cephe kaplaması olarak kullanılan levhalara dönüştürülür.

AA 4043

Alaşım yapısında cömert miktarda silikon içerir, korozyona karşı iyi performans gösterir ve kaynakta dolgu malzemesi olarak yaygın olarak kullanılır. Bu, diğer metal levhaları birleştirmek için kullanıldığı yapısal uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır.

AA 5005

Bu alüminyum alaşımı yapısında magnezyum içerir ve çevresel nedenlerden dolayı kusursuz korozyon direnci sunar. Genellikle dekoratif parça(lar) olarak mimari uygulamalarda kullanılmasına izin veren makul mukavemet niteliklerine ulaşma yeteneğine sahiptir.

AA 5052

Alüminyum ve magnezyumun yanı sıra kromun eser elementlerini kullanan bu alaşımlı malzeme, iyi korozyon direnci ve mukavemet özellikleri sunar. Yapısal uygulaması, dış cephe kaplamaları ve çatı kaplamaları, döşeme panelleri ve perçinler olarak kullanılan metal sacların imalatına kadar uzanır.

AA 6063

Bu alaşım malzemesi, kaynaklama ve ekstrüzyon gibi karmaşık şekillere izin veren ısıl işleme tabi tutulabilir. Pencere ve kapı çerçeveleri, mobilya ve boru sistemleri gibi mimari işlerde belirgin bir malzemedir.

AA 7049

Bu alaşım öncelikle dövme yoluyla işlenir ve bu da ona stres uygulamasına, çatlamaya ve korozyona karşı etkileyici direnç özellikleri kazandırır. Yapısal geliştirmelerde kullanılan parçalar bu alüminyum alaşımından dövülebilir.

Uygulama örnekleri arasında alüminyum alaşımlı kutu, alüminyum alaşımlı braket, alüminyum alaşımlı kasa, alüminyum alaşımlı kapı ve pencereler, alüminyum alaşımlı kaynak çubukları, alüminyum alaşımlı tripod sayılabilir., alüminyum alaşımlı ekstrüzyon profilleri, Alüminyum alaşımlı çit, vb.

Askeri Uygulamalar

Askeri uygulamalar, mukavemet, korozyon direnci, termal performans ve sertlik gibi etkileyici fiziksel ve mekanik özelliklere sahip malzemeler gerektirir.

Yaygın alaşımlar:

AA 2195

Lityum, magnezyum, gümüş ve zirkonyum gibi elementlerin yanı sıra birincil alaşım elementi olarak bakır içerir. Askeri jetlerde yakıt tankları yapımında kullanılmasına olanak tanıyan yüksek bir mukavemet-ağırlık oranı sergiler.

AA 2219

Bu alüminyum alaşımını, sünekliğin azalması pahasına mukavemetini artırmak için ısıl işlemden geçirebilirsiniz. Birincil alaşım elementi olarak bakır içermek korozyon direncini ve kaynaklanabilirliği engeller, ancak bunlar kaplanabilir veya boyanabilir.

Alaşım 2219, dövme ve ekstrüzyonla işlenerek kırılma tokluğu ve korozyondan kaynaklanan gerilim çatlamasına karşı direnç elde edilir. Sonuç olarak, bu alüminyum alaşımı yapısal parçalar ve kaplamalar yapmak için süpersonik askeri jetlerde kullanılır.

AA 5086

Kaynak kabiliyeti ve iyi korozyon performansı, askeriye tarafından kullanılan zırhlı araçların üretiminde kullanımını popüler hale getirmiştir.

AA 7039

Birincil alaşım elementi olarak çinko kullanan bu alaşım dövme yoluyla işlenir ve ısıl işleme tabi tutulabilir. İşlenebilirliğinin yanı sıra gerilim çatlamasına ve korozyona karşı direnç özellikleri onu zırh malzemesi olarak askeri kullanım için ideal hale getirir.

AA 2519

Ayrıca öncelikle c istihdamıopper ana alaşım elementi olarak eser miktarda kullanır silikon, magnezyum, ütü, çinko, titanyum, manganez, Ve vanadyumBalistik özellikleri ve darbelere karşı dayanıklılığı nedeniyle askeriye tarafından uçak zırhı yapımında kullanılır. stres korozyon çatlaması.

AA 7049

Bu alüminyum alaşımı, korozyona dayanıklı, son derece dayanıklı ve işlenebilir parçalar üretebilir. stres ve çatlama. Füze bağlantı parçaları ve iniş takımları için silindirler gibi uçak parçaları yapımında askeri endüstrilerde çeşitli şekillerde yer alır.

Uygulama örnekleri arasında alüminyum alaşımlı mermiler, savaş gemisi yapımında kullanılan alüminyum alaşımı, savaş uçaklarında kullanılan alüminyum alaşımı vb. yer almaktadır.

Tıbbi Uygulamalar

Tıbbi uygulamalarda kullanılan alüminyum alaşımları için önemli bir husus, kontaminasyondan uzak ve dolayısıyla yüksek korozyon direncine sahip olmalarıdır. Tıbbi alanda kullanılan alüminyum alaşımlarından bazıları şu şekilde listelenmiştir:

AA 3004

Yapısında magnezyum içeriği ile soğuk işlemeye dayanabilir ve düşük süneklik ancak yüksek mukavemetli temperler elde edilir. İşlenebilirliği, iyi mukavemeti ve korozyona karşı direnci, tıbbi depolama için steril kapların yapımında kullanılmasını sağlar.

AA 7068

Alaşım elementi olarak çinkoyu kullanır ve bu da onu, aşağıdakilere kıyasla yüksek mukavemetli bir alaşım haline getirir: çelikler ve ısıl işleme tabi tutulabilir. Gücü ve kimyasal direnci, protez gibi tıbbi cihazların üretiminde kullanılmasına olanak tanır.

Yaygın örnekler arasında alüminyum teşhis ekipmanları yer alır. alüminyum dolaplar, alüminyum cerrahi ekipmanlar vb.

Diğer uygulamalar:

• Spor ve eğlence faaliyetlerinde alüminyum bisiklet kadroları, alüminyum alaşımlı beyzbol sopaları, alüminyum alaşımlı bisikletler, alüminyum alaşımlı scooter tabanları vb. ürünlerimiz mevcuttur.
• Ev aletleri arasında alüminyum alaşımlı pişirme kapları, alüminyum alaşımlı kurutma tamburu, alüminyum alaşımlı katlanır masa, alüminyum alaşımlı ayna bulunur
• Alüminyum alaşımlı mücevher, alüminyum alaşımlı tava, alüminyum alaşımlı ısı emici vb.

Bonus SSS

1. Alaşımlı çelik ile alüminyum alaşımları nasıl karşılaştırılır?

Aşağıdaki tablo alaşımlı çelik ile alüminyum alaşımı arasındaki karşılaştırmayı özetlemektedir.

2. Alüminyum Alaşımı Paslanır Mı?

Hayır. Alüminyum paslanmayan demir dışı bir elementtir. Bunun yerine, maruz kaldığında yüzeyi üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturarak yüksek korozyon direncine sahiptir.

3. Alaşımlı Alüminyum, Bakır Alaşımı ile nasıl karşılaştırılır?

Aşağıdaki tabloda bakır ve alüminyum alaşımları arasında bir karşılaştırma yapılmıştır:

4. Alüminyum alaşımı manyetik midir?

Alüminyum alaşımları doğal olarak manyetik değildir ancak manyetik alana maruz kaldıklarında paramagnetik özellikler gösterirler.

5. Magnezyum alaşımı alüminyumla karşılaştırıldığında nasıldır?

Magnezyum alaşımı ile alüminyum alaşımı arasındaki karşılaştırmanın özeti aşağıda tablo halinde verilmiştir:

6. Alüminyum ve pirinç alaşımları nasıl karşılaştırılır?

7. NASA 398 alüminyum alaşımının benzersiz özelliği nedir?

NASA 398 alüminyum alaşımı, olağanüstü mukavemet performansı ve sertliği ile oldukça sünek bir alüminyum-silikon alaşımıdır. 400'e ulaşan yüksek sıcaklıklara karşı etkileyici bir direnç gösterir. ^OC.

NASA 398 alüminyum alaşımı otomotiv motorlarında silindir blokları ve pistonlar olarak kullanılır. Aşınmaya karşı daha az dirençlidirler ve düşük termal genleşme katsayıları yüksek sıcaklıklarda bozulmayı azaltır.

8. Skandiyum alaşımı alüminyum alaşımına göre nasıldır?

Scandium alaşımları, iyi sıcaklık performansına sahip alüminyum alaşımlarıyla karşılaştırıldığında etkileyici bir mukavemet sergiler. Scandium'u AA 5000 gibi alüminyum alaşım sınıflarıyla birleştirdiğinizde daha yüksek akma mukavemetlerine sahip malzemeler elde edersiniz.

9. En dayanıklı alüminyum alaşımı hangisidir?

AA 7075, 570 MPa'nın üzerinde nihai çekme dayanımına ulaşarak ticari alüminyum sınıfları arasında en yüksek mukavemet performansını gösterir. Bu, onu bazı yumuşak çeliklerle karşılaştırıldığında bile üstün kılar.

Alüminyum alaşım sınıflarının nihai çekme dayanımlarını karşılaştıran bir özet aşağıda tablo halinde verilmiştir:

Çözüm

Gördüğünüz gibi, alüminyum alaşımı modern mühendislik uygulamalarında önemli bir rol oynar. Ancak, alüminyum için uygun bir alaşım seçmeli, en iyi üretim tekniğini ve son işlemi seçmelisiniz.

Tüm alüminyum alaşım imalat proseslerinizde KDM tüm ihtiyaçlarınıza yönelik mükemmel çözümler sunmaktadır.