درجات الألمنيوم: أنواعه وخصائصه وتطبيقاته

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

اليوم ، يستخدم الألمنيوم في جميع الصناعات تقريبًا ، من إنتاج أواني الطعام إلى إنشاء هياكل المركبات الفضائية. بالنسبة لعمليات إنتاج معينة ، تكون درجات معينة فقط من الألمنيوم مناسبة ، والتي لها خصائص فيزيائية وكيميائية معينة.

الخصائص الرئيسية للمعدن هي الموصلية الحرارية العالية ، الليونة والليونة ، مقاومة التآكل ، الوزن الخفيف والمقاومة الأومية المنخفضة. إنها تعتمد بشكل مباشر على نسبة الشوائب في تكوينها ، وكذلك على تكنولوجيا الإنتاج أو التخصيب. ووفقًا لذلك يتم تمييز الدرجات الرئيسية للألمنيوم.

أنواع الألمنيوم

يتم وصف جميع درجات المعادن وإدراجها في نظام واحد من المعايير الوطنية والدولية المعترف بها: EN الأوروبية ، و ASTM الأمريكية ، و ISO الدولية. في بلدنا ، يتم تحديد درجات الألومنيوم بواسطة GOST 11069 و 4784. في جميع الوثائق ، يتم النظر في الألومنيوم وسبائكه بشكل منفصل. في الوقت نفسه ، ينقسم المعدن نفسهخصيصًا للدرجات ، ولا تحتوي السبائك على علامات محددة بشكل خاص.

وفقًا للمعايير الوطنية والدولية ، يجب التمييز بين نوعين من الهياكل الدقيقة المصنوعة من الألمنيوم غير المميّز:

• درجة نقاء عالية بنسبة تزيد عن 99.95٪ ؛
• درجة تقنية تحتوي على حوالي 1٪ شوائب ومواد مضافة.

غالبًا ما تعتبر مركبات الحديد والسيليكون شوائب. يحتوي معيار ISO الدولي على سلسلة منفصلة للألمنيوم وسبائكه.

درجات الألومنيوم

ينقسم النوع الفني للمادة إلى درجات معينة ، يتم تخصيصها للمعايير ذات الصلة ، على سبيل المثال ، AD0 وفقًا لـ GOST 4784-97. في الوقت نفسه ، يتم تضمين المعدن عالي التردد أيضًا في التصنيف ، حتى لا يحدث ارتباكًا. تحتوي هذه المواصفات على الدرجات التالية:

1. أساسي (A5، A95، A7E).
2. تقني (AD1، AD000، ADS).
3. تشوه (AMg2، D1).
4. مسبك (VAL10M ، AK12pch).
5. لإزالة أكسدة الفولاذ (AV86، AV97F).

بالإضافة إلى ذلك ، هناك فئات من الأربطة - مركبات الألمنيوم التي تُستخدم لإنشاء سبائك من الذهب والفضة والبلاتين والمعادن الثمينة الأخرى.

الألومنيوم الأساسي

الألومنيوم الأساسي (الدرجة A5) هو مثال نموذجي لهذه المجموعة. يتم الحصول عليها عن طريق تخصيب الألومينا. في الطبيعة ، لا يوجد المعدن في شكله النقي بسبب نشاطه الكيميائي العالي. بالاقتران مع العناصر الأخرى ، فإنه يشكل البوكسيت ، والنفيلين ، والأونيت. بعد ذلك ، يتم الحصول على الألومينا من هذه الخامات ومنه بمساعدة مادة كيميائية معقدةالعمليات الفيزيائية - الألومنيوم النقي.

GOST 11069 يحدد متطلبات درجات الألومنيوم الأساسي ، والتي يجب تمييزها بتطبيق خطوط رأسية وأفقية بطلاء لا يمحى بألوان مختلفة. تم استخدام هذه المواد على نطاق واسع في الصناعات المتقدمة ، خاصة حيث تتطلب مواد خام عالية الأداء.

الألمنيوم التقني

الألمنيوم التقني هو مادة بها نسبة من الشوائب الأجنبية أقل من 1٪. في كثير من الأحيان يطلق عليه أيضا غير الشوائب. تتميز الدرجات التقنية للألمنيوم وفقًا لـ GOST 4784-97 بقوة منخفضة جدًا ، ولكنها مقاومة عالية للتآكل. بسبب عدم وجود جزيئات السبائك في التركيبة ، يتم تشكيل طبقة واقية من الأكسيد بسرعة على سطح المعدن ، وهو مستقر.

تتميز درجات الألمنيوم التقنية بالتوصيل الحراري والكهربائي الجيد. في شبكتهم الجزيئية ، لا يوجد عمليا أي شوائب تشتت تدفق الإلكترون. بسبب هذه الخصائص ، يتم استخدام المواد بنشاط في صناعة الأدوات ، في إنتاج معدات التدفئة والتبادل الحراري ، عناصر الإضاءة.

الألومنيوم المطاوع

الألمنيوم المطاوع مادة تخضع لمعالجة الضغط الساخن والبارد: الدرفلة والضغط والرسم وأنواع أخرى. نتيجة للتشوهات البلاستيكية ، يتم الحصول على منتجات نصف منتهية من مختلف المقاطع الطولية: قضبان الألومنيوم ، ورقة ،شريط ، لوحة ، بروفايلات وغيرها.

العلامات التجارية الرئيسية للمواد القابلة للتشوه المستخدمة في الإنتاج المحلي مذكورة في الوثائق التنظيمية: GOST 4784 ، OCT1 92014-90 ، OCT1 90048 و OCT1 90026. السمة المميزة للمادة الخام المشوهة هي البنية الصلبة لـ الحل ذو المحتوى العالي من الطور السائل سهل الانصهار والذي يكون في حالة توازن مع حالتي صلبة أو أكثر من المادة.

نطاق الألومنيوم المطاوع ، بالإضافة إلى النطاق الذي يتم فيه استخدام قضبان الألومنيوم ، واسع جدًا. يتم استخدامه في كل من المجالات التي تتطلب أداءً عاليًا من المواد - في بناء السفن والطائرات ، وفي مواقع البناء كسبيكة للحام.

الألمنيوم المصبوب

تُستخدم درجات صب الألمنيوم لإنتاج الوصلات. ميزتها الرئيسية هي الجمع بين القوة النوعية العالية والكثافة المنخفضة ، مما يسمح بصب الأشكال المعقدة دون تكسير.

وفقًا للغرض منها ، يتم تقسيم درجات المسبك بشكل مشروط إلى مجموعات:

1. مواد شديدة الإغلاق (AL2 ، AL9 ، AL4M).
2. مواد ذات قوة عالية ومقاومة للحرارة (AL 19 ، AL5 ، AL33).
3. مواد ذات مقاومة عالية للتآكل.

في كثير من الأحيان ، يتم تحسين أداء منتجات الألمنيوم المصبوب من خلال أنواع مختلفة من المعالجة الحرارية.

ألومنيوم لإزالة الأكسدة

للجودةتتأثر المنتجات المصنعة أيضًا بالخصائص الفيزيائية للألمنيوم. ولا يقتصر استخدام درجات المواد منخفضة الجودة على إنشاء منتجات نصف منتهية. في كثير من الأحيان يتم استخدامه لإزالة الأكسجين من الفولاذ - إزالة الأكسجين من الحديد المصهور ، والذي يذوب فيه وبالتالي يزيد من الخواص الميكانيكية للمعدن. لتنفيذ هذه العملية ، فإن العلامات التجارية الأكثر استخدامًا هي AV86 و AV97F.