دليل لدرجات الألومنيوم

يعد الألومنيوم أحد العناصر الأكثر انتشارًا على وجه الأرض، وواحدًا من أكثر العناصر شيوعًا في الأعمال المعدنية.يتم تقييم الأشكال المختلفة للألمنيوم وسبائكه بسبب كثافتها المنخفضة وارتفاع نسبة القوة إلى الوزن والمتانة ومقاومة التآكل.نظرًا لأن الألومنيوم أقل كثافة بمقدار 2.5 مرة من الفولاذ، فهو بديل ممتاز للفولاذ في التطبيقات التي تتطلب التنقل وسهولة الحمل.

عند العمل مع الألومنيوم، توجد حاليًا ثماني سلاسل من الدرجات المستخدمة لتصنيف الأنواع المختلفة من السبائك المتاحة.ستغطي المقالة التالية درجات الألومنيوم المختلفة المتاحة، وخصائصها الفيزيائية والميكانيكية، وبعض استخداماتها الأكثر شيوعًا.

سلسلة 1000 - ألومنيوم "نقي".

تعد معادن السلسلة 1000 هي أنقى المعادن المتاحة، وتتكون من 99% أو أكثر من محتوى الألومنيوم.بشكل عام، هذه ليست أقوى الخيارات المتاحة، ولكنها تتمتع بقدرة تشغيل رائعة وهي خيار متعدد الاستخدامات، ومناسبة للتشكيل الصلب، والغزل، واللحام والمزيد.

تظل هذه السبائك مقاومة للغاية للتآكل وتتميز بموصلية حرارية وكهربائية ممتازة، مما يجعلها خيارًا شائعًا لعدد من الاستخدامات مثل تجهيز الأغذية وتعبئتها وتخزين المواد الكيميائية وتطبيقات نقل الكهرباء.

سلسلة 2000 – سبائك النحاس

تستخدم هذه السبائك النحاس كعنصر أساسي بالإضافة إلى الألومنيوم ويمكن معالجتها بالحرارة لمنحها صلابة وصلابة متميزة، مقارنة ببعض أنواع الفولاذ.لديهم قابلية تصنيع ممتازة ونسبة قوة إلى وزن كبيرة؛إن الجمع بين هذه الخصائص يجعلها خيارًا شائعًا في صناعة الطيران.

أحد الجوانب السلبية لهذه السبائك هو مقاومتها المنخفضة للتآكل، لذلك غالبًا ما يتم طلاؤها أو تلبيسها بسبيكة أعلى نقاء عندما يعني استخدامها أنها ستتعرض للعناصر.

سلسلة 3000 – سبائك المنغنيز

تعتبر سلسلة 3000 من سبائك المنغنيز في المقام الأول مناسبة للاستخدامات الشاملة للأغراض العامة وهي من بين الخيارات الأكثر شعبية المتاحة اليوم.لديهم قوة معتدلة، ومقاومة للتآكل وقابلية تشغيل جيدة.تحتوي هذه السلسلة على واحدة من سبائك الألومنيوم الأكثر استخدامًا على الإطلاق، 3003، المشهورة نظرًا لتعدد استخداماتها وقابلية اللحام الممتازة واللمسات النهائية الجميلة.

يمكن العثور على هذه السلسلة من المواد في العديد من الأشياء اليومية مثل أدوات الطبخ، واللافتات، والمعالجات، والتخزين والعديد من تطبيقات الصفائح المعدنية الأخرى مثل الأسقف والمزاريب.

سلسلة 4000 – سبائك السيليكون

يتم دمج السبائك في هذه السلسلة مع السيليكون، ويكون استخدامه الأساسي هو خفض درجة انصهار المواد مع الحفاظ على ليونتها.لهذا السبب، تعد Alloy 4043 خيارًا معروفًا لأسلاك اللحام، ومناسبة للاستخدام في درجات الحرارة المرتفعة وتوفر لمسة نهائية أكثر سلاسة من العديد من الخيارات الأخرى.

توفر سلسلة 4000 عمومًا توصيلًا حراريًا وكهربائيًا جيدًا وتتميز بمقاومة جيدة للتآكل، مما يجعل هذه السبائك خيارًا شائعًا في هندسة السيارات.

سلسلة 5000 – سبائك المغنيسيوم

يتم دمج سبائك سلسلة 5000 مع المغنيسيوم، لكن العديد منها يحتوي على عناصر إضافية مثل المنغنيز أو الكروم.إنها توفر مقاومة استثنائية للتآكل، مما يجعلها خيارًا شائعًا للتطبيقات البحرية مثل هياكل القوارب وغيرها من الاستخدامات الخاصة بالصناعة بما في ذلك صهاريج التخزين وصمامات الضغط والخزانات المبردة.

تحافظ هذه السبائك متعددة الاستخدامات على قوة معتدلة وقابلية لحام وتستجيب بشكل جيد للعمل والتشكيل.آخر شائع الاستخدامسلك لحاممصنوع من سبيكة 5356، وغالبًا ما يتم اختياره لأغراض جمالية لأنه يحافظ على لونه بعد الأكسدة.

سلسلة 6000 – سبائك المغنيسيوم والسيليكون

تحتوي درجات الألومنيوم من سلسلة 6000 على 0.2-1.8% سيليكون و0.35-1.5% مغنيسيوم كعناصر صناعة السبائك الرئيسية.يمكن معالجة هذه الدرجات بالحرارة لزيادة قوة إنتاجها.يؤدي ترسيب مبيد سيليكات المغنيسيوم أثناء الشيخوخة إلى تصلب السبيكة.يعزز المحتوى العالي من السيليكون تصلب الترسيب، مما قد يؤدي إلى انخفاض الليونة.ومع ذلك، يمكن عكس هذا التأثير بإضافة الكروم والمنغنيز، مما يقلل من إعادة التبلور أثناء المعالجة الحرارية.تعتبر هذه الدرجات صعبة اللحام بسبب حساسيتها للتشقق المتصلب، لذلك يجب استخدام تقنيات اللحام المناسبة.

الألومنيوم 6061 هو الأكثر تنوعًا بين سبائك الألومنيوم القابلة للمعالجة بالحرارة.إنها تتمتع بقابلية تشكيل ممتازة (باستخدام الثني والسحب العميق والختم)، ومقاومة جيدة للتآكل، ويمكن لحامها باستخدام أي طريقة، بما في ذلك اللحام بالقوس الكهربائي.عناصر صناعة السبائك 6061 تجعلها مقاومة للتآكل والتشقق الناتج عن الإجهاد، كما أنها قابلة للحام وقابلة للتشكيل بسهولة.يستخدم الألومنيوم 6061 لإنتاج جميع أشكال الأشكال الهيكلية للألمنيوم، بما في ذلك الزوايا، والكمرات، والقنوات، والكمرات I، والأشكال T، ونصف القطر والزوايا المدببة، والتي يشار إليها جميعًا بالكمرات والقنوات القياسية الأمريكية.

يتمتع الألومنيوم 6063 بقوة شد عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، وخصائص تشطيب ممتازة، ويتم استخدامه في بثق الألومنيوم.إنها مناسبة للأكسدة لأنها يمكن أن تنتج أسطحًا ناعمة بعد تشكيل الأشكال المعقدة ولها قابلية لحام جيدة وقابلية تشغيل متوسطة.يُطلق على الألومنيوم 6063 اسم الألومنيوم المعماري لأنه يستخدم على نطاق واسع في الدرابزين وإطارات النوافذ والأبواب والأسقف والدرابزينات.

الألومنيوم 6262 عبارة عن سبيكة يمكن تصنيعها بشكل حر وتتميز بقوة ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل.

سلسلة 7000 – سبائك الزنك

أقوى السبائك المتاحة، حتى أقوى من العديد من أنواع الفولاذ، تحتوي سلسلة 7000 على الزنك كعامل أساسي، مع نسبة أصغر من المغنيسيوم أو المعادن الأخرى المضمنة للمساعدة في الحفاظ على بعض قابلية التشغيل.ينتج عن هذا المزيج معدن شديد الصلابة والقوة ومقاوم للضغط.

تُستخدم هذه السبائك بشكل شائع في صناعات الطيران نظرًا لنسبة القوة إلى الوزن الرائعة، وكذلك في العناصر اليومية مثل المعدات الرياضية ومصدات السيارات.

سلسلة 8000 – فئات السبائك الأخرى

يتم تصنيع سلسلة 8000 مع مجموعة متنوعة من العناصر الأخرى مثل الحديد والليثيوم.بشكل عام، يتم إنشاؤها لأغراض محددة جدًا ضمن الصناعات المتخصصة مثل الطيران والهندسة.إنها توفر خصائص مشابهة لسلسلة 1000 ولكن مع قوة وقابلية تشكيل أعلى.