Ang aluminyo ay ang pinaka -masaganang metal sa buong mundo at ang pangatlong pinakakaraniwang elemento na binubuo ng 8% ng crust ng Earth. Ang kakayahang umangkop ng aluminyo ay ginagawang pinaka -malawak na ginagamit na metal pagkatapos ng bakal.

Paggawa ng aluminyo

Ang aluminyo ay nagmula sa mineral bauxite. Ang Bauxite ay na -convert sa aluminyo oxide (alumina) sa pamamagitan ng proseso ng Bayer. Ang alumina ay pagkatapos ay na-convert sa aluminyo metal gamit ang mga electrolytic cells at ang proseso ng hall-heroult.

Taunang demand ng aluminyo

Ang pandaigdigang demand para sa aluminyo ay halos 29 milyong tonelada bawat taon. Halos 22 milyong tonelada ang bagong aluminyo at 7 milyong tonelada ang na -recycle na aluminyo scrap. Ang paggamit ng recycled aluminyo ay pangkabuhayan at kapaligiran na nakakahimok. Tumatagal ng 14,000 kWh upang makabuo ng 1 tonelada ng bagong aluminyo. Sa kabaligtaran ay tumatagal lamang ng 5% ng ito upang masira at i -recycle ang isang tonelada ng aluminyo. Walang pagkakaiba sa kalidad sa pagitan ng mga alloy na alloy at recycled aluminyo.

Mga aplikasyon ng aluminyo

Puroaluminyoay malambot, ductile, lumalaban sa kaagnasan at may mataas na kuryente. Malawakang ginagamit ito para sa foil at conductor cable, ngunit ang alloying sa iba pang mga elemento ay kinakailangan upang magbigay ng mas mataas na lakas na kinakailangan para sa iba pang mga aplikasyon. Ang aluminyo ay isa sa mga lightest na metal na engineering, na may lakas sa ratio ng timbang na nakahihigit sa bakal.

Sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga kumbinasyon ng mga kapaki-pakinabang na katangian nito tulad ng lakas, magaan, paglaban ng kaagnasan, pag-recyclability at formability, ang aluminyo ay ginagamit sa patuloy na pagtaas ng bilang ng mga aplikasyon. Ang hanay ng mga produkto ay saklaw mula sa mga materyales na istruktura hanggang sa manipis na mga foil ng packaging.

Mga Pagtatalaga ng Alloy

Ang aluminyo ay pinaka -karaniwang alloyed na may tanso, sink, magnesium, silikon, mangganeso at lithium. Ang mga maliliit na karagdagan ng chromium, titanium, zirconium, tingga, bismuth at nikel ay ginawa din at ang bakal ay palaging naroroon sa maliit na dami.

Mayroong higit sa 300 na mga haluang metal na may 50 na karaniwang ginagamit. Karaniwan silang kinilala sa pamamagitan ng isang apat na sistema ng figure na nagmula sa USA at ngayon ay tinatanggap sa buong mundo. Inilalarawan ng talahanayan ang system para sa mga haluang metal na gawa. Ang mga cast alloy ay may katulad na mga pagtatalaga at gumamit ng limang digit na sistema.

Talahanayan 1.Mga pagtatalaga para sa mga haluang metal na aluminyo.

Para sa mga unalloyed na gawa ng aluminyo na haluang metal na itinalaga 1xxx, ang huling dalawang numero ay kumakatawan sa kadalisayan ng metal. Ang mga ito ay katumbas ng huling dalawang numero pagkatapos ng decimal point kapag ang kadalisayan ng aluminyo ay ipinahayag sa pinakamalapit na 0.01 porsyento. Ang pangalawang digit ay nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa mga limitasyon ng karumihan. Kung ang pangalawang digit ay zero, ipinapahiwatig nito ang hindi natukoy na aluminyo na mayroong natural na mga limitasyon ng karumihan at 1 hanggang 9, ay nagpapahiwatig ng mga indibidwal na impurities o mga elemento ng alloying.

Para sa mga pangkat na 2xxx hanggang 8xxx, ang huling dalawang numero ay nagpapakilala ng iba't ibang mga haluang metal na aluminyo sa pangkat. Ang pangalawang digit ay nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa haluang metal. Ang pangalawang digit ng zero ay nagpapahiwatig ng orihinal na haluang metal at integer 1 hanggang 9 ay nagpapahiwatig ng magkakasunod na pagbabago ng haluang metal.

Mga pisikal na katangian ng aluminyo

Density ng aluminyo

Ang aluminyo ay may isang density sa paligid ng isang third na ang bakal o tanso na ginagawa itong isa sa mga magaan na magagamit na mga metal na komersyal. Ang nagreresultang mataas na lakas sa ratio ng timbang ay ginagawang isang mahalagang istruktura na materyal na nagpapahintulot sa pagtaas ng mga payload o fuel na pagtitipid para sa mga industriya ng transportasyon partikular.

Lakas ng aluminyo

Ang purong aluminyo ay walang mataas na lakas ng makunat. Gayunpaman, ang pagdaragdag ng mga elemento ng alloying tulad ng mangganeso, silikon, tanso at magnesiyo ay maaaring dagdagan ang mga katangian ng lakas ng aluminyo at makagawa ng isang haluang metal na may mga katangian na naaayon sa mga partikular na aplikasyon.

Aluminyoay angkop sa malamig na mga kapaligiran. Ito ay may kalamangan sa ibabaw ng bakal sa na ang 'makunat na lakas ay nagdaragdag sa pagbawas ng temperatura habang pinapanatili ang katigasan nito. Ang bakal sa kabilang banda ay nagiging malutong sa mababang temperatura.

Ang paglaban ng kaagnasan ng aluminyo

Kapag nakalantad sa hangin, ang isang layer ng aluminyo oxide ay bumubuo ng halos agarang sa ibabaw ng aluminyo. Ang layer na ito ay may mahusay na pagtutol sa kaagnasan. Ito ay medyo lumalaban sa karamihan ng mga acid ngunit hindi gaanong lumalaban sa alkalis.

Thermal conductivity ng aluminyo

Ang thermal conductivity ng aluminyo ay halos tatlong beses na mas malaki kaysa sa bakal. Ginagawa nitong aluminyo ang isang mahalagang materyal para sa parehong mga paglamig at pag-init ng mga aplikasyon tulad ng mga heat-exchanger. Pinagsama sa pagiging hindi nakakalason na pag-aari na ito ay nangangahulugang ang aluminyo ay ginagamit nang malawak sa mga kagamitan sa pagluluto at kagamitan sa kusina.

Elektrikal na kondaktibiti ng aluminyo

Kasabay ng tanso, ang aluminyo ay may isang de -koryenteng kondaktibiti na sapat na sapat para magamit bilang isang conductor ng elektrikal. Bagaman ang kondaktibiti ng karaniwang ginagamit na pagsasagawa ng haluang metal (1350) ay nasa paligid lamang ng 62% ng pinagsama -samang tanso, ito ay isang pangatlo lamang ang bigat at samakatuwid ay maaaring magsagawa ng dalawang beses na mas maraming koryente kung ihahambing sa tanso ng parehong timbang.

Pagninilay ng aluminyo

Mula sa UV hanggang sa infra-pula, ang aluminyo ay isang mahusay na reflector ng nagliliwanag na enerhiya. Ang nakikitang ilaw na sumasalamin sa paligid ng 80% ay nangangahulugang malawakang ginagamit ito sa mga light fixtures. Ang parehong mga katangian ng pagmuni -muni ay gumagawaaluminyoTamang -tama bilang isang insulating material upang maprotektahan laban sa mga sinag ng araw sa tag -araw, habang ang insulating laban sa pagkawala ng init sa taglamig.

Talahanayan 2.Mga katangian para sa aluminyo.

Mga mekanikal na katangian ng aluminyo

Ang aluminyo ay maaaring malubhang deformed nang walang pagkabigo. Pinapayagan nito ang aluminyo na mabuo sa pamamagitan ng pag -ikot, extruding, pagguhit, machining at iba pang mga proseso ng mekanikal. Maaari rin itong itapon sa isang mataas na pagpapaubaya.

Ang pag-alloy, malamig na pagtatrabaho at pagpapagamot ng init ay maaaring magamit upang maiangkop ang mga katangian ng aluminyo.

Ang makunat na lakas ng purong aluminyo ay nasa paligid ng 90 MPa ngunit maaari itong tumaas sa higit sa 690 MPa para sa ilang mga haluang metal na ginagamot ng init.

Mga Pamantayan sa Aluminyo

Ang lumang pamantayan ng BS1470 ay pinalitan ng siyam na pamantayan sa EN. Ang mga pamantayan ng EN ay ibinibigay sa Talahanayan 4.

Talahanayan 4.Mga Pamantayan para sa Aluminyo

Ang mga pamantayan sa EN ay naiiba sa dating pamantayan, BS1470 sa mga sumusunod na lugar:

• Mga komposisyon ng kemikal - hindi nagbabago.
• Alloy numbering system - hindi nagbabago.
• Ang mga pagtatalaga ng temperatura para sa mga alloy na nakakagamot ng init ngayon ay sumasakop sa isang mas malawak na hanay ng mga espesyal na tempers. Hanggang sa apat na numero pagkatapos na ipinakilala ang T para sa mga di-pamantayang aplikasyon (hal. T6151).
• Ang mga pagtatalaga ng temperatura para sa mga hindi nakakagamot na haluang metal - ang mga umiiral na tempers ay hindi nagbabago ngunit ang mga tempers ay mas komprehensibong tinukoy sa mga tuntunin kung paano ito nilikha. Ang malambot (O) Temperatura ngayon ay H111 at isang intermediate na pag -uugali H112 ay ipinakilala. Para sa Alloy 5251 tempers ay ipinapakita ngayon bilang H32/H34/H36/H38 (katumbas ng H22/H24, atbp). Ang H19/H22 & H24 ay ipinapakita ngayon nang hiwalay.
• Mga katangian ng mekanikal - mananatiling katulad sa mga nakaraang mga numero. Ang 0.2% na patunay na stress ay dapat na ngayon ay mai -quote sa mga sertipiko ng pagsubok.
• Ang mga pagpapaubaya ay masikip sa iba't ibang mga degree.
  

  Paggamot ng init ng aluminyo

  Ang isang hanay ng mga paggamot sa init ay maaaring mailapat sa mga haluang metal na aluminyo:

  • Homogenisation - ang pag -alis ng paghihiwalay sa pamamagitan ng pag -init pagkatapos ng paghahagis.
  • Pag-anunsyo-ginamit pagkatapos ng malamig na nagtatrabaho upang mapahina ang mga haluang metal na pinagmumultuhan (1xxx, 3xxx at 5xxx).
  • Precipitation o edad hardening (haluang metal 2xxx, 6xxx at 7xxx).
  • Solusyon ng paggamot ng init bago ang pag -iipon ng mga haluang metal na hardening alloy.
  • Stoving para sa pagpapagaling ng mga coatings
  • Matapos ang paggamot ng init ang isang suffix ay idinagdag sa mga numero ng pagtatalaga.
  • Ang suffix f ay nangangahulugang "bilang gawa -gawa".
  • O nangangahulugang "mga produktong gawa sa gawaing".
  • Ang ibig sabihin ay ito ay "heat treated".
  • Ang W ay nangangahulugang ang materyal ay ginagamot ng init na ginagamot.
  • Ang H ay tumutukoy sa mga non heat treatable alloys na "malamig na nagtrabaho" o "strain hard".
  • Ang mga non-heat na nakalabas na haluang metal ay ang mga nasa 3xxx, 4xxx at 5xxx group.