Алюминий дүйнөдөгү эң кеңири таралган металл жана жер кыртышынын 8%ын түзгөн үчүнчү эң кеңири таралган элемент. Алюминийдин ар тараптуулугу аны болоттон кийинки эң кеңири колдонулган металл кылат.

Алюминий өндүрүү

Алюминий боксит минералынан алынат. Боксит Байер процесси аркылуу алюминий оксидине (глинозем) айланат. Андан кийин алюминий оксиди электролиттик клеткаларды жана Холл-Героулт процессин колдонуу менен алюминий металлына айландырылат.

Алюминийге жылдык суроо-талап

Дүйнө жүзү боюнча алюминийге болгон суроо-талап жылына 29 миллион тоннаны түзөт. 22 миллион тоннага жакыны жаңы алюминий, 7 миллион тоннасы кайра иштетилген алюминий сыныктары. Кайра иштетилген алюминийди колдонуу экономикалык жана экологиялык жактан маанилүү. 1 тонна жаңы алюминий өндүрүү үчүн 14 000 кВт саат керектелет. Тескерисинче, бир тонна алюминийди кайра эритүү жана кайра иштетүү үчүн анын 5% гана керектелет. таза жана кайра иштетилген алюминий эритмелеринин ортосунда сапаты боюнча эч кандай айырма жок.

Алюминий колдонуу

Тазаалюминийжумшак, ийкемдүү, коррозияга туруктуу жана жогорку электр өткөрүмдүүлүккө ээ. Ал фольга жана өткөргүч кабелдер үчүн кеңири колдонулат, бирок башка элементтер менен эритмелөө башка колдонмолор үчүн зарыл болгон жогорку күчтөрдү камсыз кылуу үчүн зарыл. Алюминий эң жеңил инженердик металлдардын бири болуп саналат, күчкө карата салмак катышы болоттон жогору.

Күчтүүлүк, жеңилдик, коррозияга туруктуулук, кайра иштетүү жана калыптандыруу сыяктуу пайдалуу касиеттеринин ар кандай комбинацияларын колдонуу менен алюминий барган сайын өсүп жаткан колдонмолордо колдонулат. Продукциялардын бул ассортименти структуралык материалдардан жука таңгак фольгаларына чейин.

Эритме белгилер

Алюминий көбүнчө жез, цинк, магний, кремний, марганец жана литий менен эритмеленген. Хромдун, титандын, цирконийдин, коргошундун, висмуттун жана никельдин майда кошумчалары да жасалат жана темир дайыма аз санда болот.

Жалпы колдонууда 50 менен 300дөн ашык эритмелер бар. Алар, адатта, АКШда пайда болгон жана азыр жалпы кабыл алынган төрт фигуралык система менен аныкталат. 1-таблица согулган эритмелер үчүн системаны сүрөттөйт. Куюлган эритмелер окшош белгилерге ээ жана беш орундуу системаны колдонушат.

1-таблица.Согулган алюминий эритмелери үчүн белгилер.

1XXX деп белгиленген эриттирилбеген согулган алюминий эритмелери үчүн акыркы эки цифра металлдын тазалыгын билдирет. Алар алюминийдин тазалыгы 0,01 пайыз тактык менен көрсөтүлгөндө ондук чекиттен кийинки акыркы эки цифрага барабар. Экинчи цифра ыпластык чегиндеги өзгөртүүлөрдү көрсөтөт. Эгерде экинчи цифра нөлгө барабар болсо, ал табигый аралашмалардын чегине ээ болгон эритмесиз алюминийди жана 1ден 9га чейин жеке аралашмаларды же легирлөөчү элементтерди көрсөтөт.

2XXX менен 8XXX топтору үчүн акыркы эки сан топтогу ар кандай алюминий эритмелерин аныктайт. Экинчи цифра эритме өзгөртүүлөрдү көрсөтөт. Нөлдүн экинчи цифрасы баштапкы эритмесин көрсөтөт, ал эми 1ден 9га чейинки бүтүн сандар эритмелердин ырааттуу модификацияларын көрсөтөт.

Алюминийдин физикалык касиеттери

Алюминийдин тыгыздыгы

Алюминийдин тыгыздыгы болоттун же жездин үчтөн бир бөлүгүн түзөт, бул аны коммерциялык жактан жеткиликтүү болгон эң жеңил металлдардын бири. Натыйжада жогорку күч жана салмак катышы аны өзгөчө транспорт тармактары үчүн пайдалуу жүктөрдү көбөйтүүгө же күйүүчү майды үнөмдөөгө мүмкүндүк берүүчү маанилүү структуралык материалга айлантат.

Алюминийдин бекемдиги

Таза алюминий жогорку күчкө ээ эмес. Бирок, марганец, кремний, жез жана магний сыяктуу эритүүчү элементтерди кошуу алюминийдин бекемдик касиеттерин жогорулатып, өзгөчө колдонмолорго ылайыкташтырылган касиеттери менен эритмесин чыгарышы мүмкүн.

Алюминийсуук чөйрөгө жакшы ылайыктуу. Анын болоттон артыкчылыгы бар, анткени анын бекемдиги температуранын төмөндөшү менен жогорулайт, ал эми катуулугун сактайт. Ал эми болот төмөн температурада морт болуп калат.

Алюминийдин коррозияга туруктуулугу

Аба таасири астында алюминийдин бетинде дээрлик бир заматта алюминий оксидинин катмары пайда болот. Бул катмар коррозияга мыкты каршылык көрсөтөт. Ал көпчүлүк кислоталарга бир кыйла туруктуу, бирок щелочторго азыраак туруштук берет.

Алюминийдин жылуулук өткөргүчтүгү

Алюминийдин жылуулук өткөргүчтүгү болотка караганда үч эсе жогору. Бул алюминийди жылуулук алмаштыргычтар сыяктуу муздатуу жана жылытуу үчүн маанилүү материал кылат. Анын уулуу эместиги менен бирге бул касиет алюминий идиш-аяктарды жана ашкана буюмдарын жасоодо кеңири колдонулат дегенди билдирет.

Алюминийдин электр өткөргүчтүгү

жез менен бирге, алюминий электр өткөргүч катары колдонуу үчүн жетиштүү жогорку электр өткөрүмдүүлүккө ээ. Көбүнчө колдонулган өткөргүч эритмесинин (1350) өткөргүчтүгү күйдүрүлгөн жездин 62% гана болсо да, ал салмагынын үчтөн бирин гана түзөт жана ошол эле салмактагы жезге салыштырмалуу электр энергиясын эки эсе көп өткөрө алат.

Алюминийди чагылдыруу

Ультрафиолет нурунан инфра-кызылга чейин алюминий нурлуу энергиянын эң сонун чагылдыруучусу болуп саналат. Көрүнүп турган жарык чагылдыруу 80% тегерегинде, ал жарык приборлордо кеңири колдонулат дегенди билдирет. чагылдыруу ошол эле касиеттерин түзөталюминийкышында жылуулук жоготуудан жылуулоо, ал эми жайында күндүн нурларынан коргоо үчүн жылуулоочу материал катары идеалдуу.

2-таблица.Алюминий үчүн касиеттери.

Алюминийдин механикалык касиеттери

Алюминий бузулбастан катуу деформацияланышы мүмкүн. Бул алюминийди прокаттоо, экструддоо, чийүү, механикалык иштетүү жана башка механикалык процесстер аркылуу түзүүгө мүмкүндүк берет. Ал ошондой эле жогорку толеранттуулукка куюлган болот.

Алюминийдин касиеттерин легирлөө, муздак иштетүү жана термикалык иштетүүнү колдонсо болот.

Таза алюминийдин чыңалуу күчү болжол менен 90 МПа, бирок кээ бир жылуулук менен иштетилүүчү эритмелер үчүн аны 690 МПа чейин көбөйтүүгө болот.

Алюминий стандарттары

Эски BS1470 стандарты тогуз EN стандарттары менен алмаштырылган. EN стандарттары 4-таблицада келтирилген.

4-таблица.алюминий үчүн EN стандарттары

EN стандарттары BS1470 эски стандартынан төмөнкү тармактарда айырмаланат:

• Химиялык курамы – өзгөрүүсүз.
• Эритме номерлөө системасы – өзгөрүүсүз.
• Жылуулук менен иштетилүүчү эритмелер үчүн температуралык белгилер азыр атайын темпераменттердин кеңири спектрин камтыйт. Стандарттык эмес колдонмолор үчүн T тамгасынан кийин төрт санга чейин киргизилди (мисалы, T6151).
• Жылуулук менен иштетилбеген эритмелер үчүн температуралык белгилер – учурдагы температуралар өзгөрүүсүз, бирок температура азыр алар кантип жаратылганы боюнча кеңири аныкталат. Жумшак (O) темпера азыр H111, ал эми H112 аралык температура киргизилди. Эритме үчүн 5251 темптер азыр H32/H34/H36/H38 (H22/H24, ж.б. барабар) катары көрсөтүлгөн. H19/H22 & H24 азыр өзүнчө көрсөтүлөт.
• Механикалык касиеттери - мурунку көрсөткүчтөр окшош бойдон калууда. 0,2% Proof Stress азыр тест сертификаттарында келтирилиши керек.
• Толеранттуулук ар кандай деңгээлде күчөтүлгөн.
  

  Алюминийди жылуулук менен дарылоо

  Алюминий эритмелерине бир катар жылуулук процедураларын колдонсо болот:

  • Гомогенизация – куюлгандан кийин ысытуу аркылуу сегрегацияны жок кылуу.
  • Күйдөтүү – муздак иштетүүдөн кийин иштетилген эритмелерди жумшартуу үчүн колдонулат (1XXX, 3XXX жана 5XXX).
  • Жаан-чачындар же жаштын катуулашы (2XXX, 6XXX жана 7XXX эритмелери).
  • Жаан-чачындын каттуу эритмелерин карытканга чейин эритме жылуулук дарылоо.
  • Каптамаларды айыктыруу үчүн меш
  • Жылуулук менен дарылоодон кийин белгилөө номерлерине суффикс кошулат.
  • F суффикси "ойдон чыгарылган" дегенди билдирет.
  • О "таңдалган согулган буюмдар" дегенди билдирет.
  • T ал "жылуулук менен иштетилген" дегенди билдирет.
  • W материалдын эритме жылуулук иштетилгенин билдирет.
  • H "муздак иштетилген" же "штамм катууланган" жылуулук менен иштетилбеген эритмелерди билдирет.
  • Жылуулук менен иштетилбеген эритмелер 3XXX, 4XXX жана 5XXX топторуна кирет.