Alyuminiy dunyodagi eng ko'p uchraydigan metall bo'lib, yer qobig'ining 8% ni tashkil etuvchi uchinchi eng keng tarqalgan element hisoblanadi. Alyuminiyning ko'p qirraliligi uni po'latdan keyin eng ko'p ishlatiladigan metallga aylantiradi.
Alyuminiy ishlab chiqarish
Alyuminiy boksit mineralidan olinadi. Boksit Bayer jarayoni orqali alyuminiy oksidiga (alyuminiy oksidi) aylanadi. Keyin alyuminiy oksidi elektrolitik elementlar va Xoll-Herult jarayoni yordamida alyuminiy metalliga aylanadi.
Alyuminiyning yillik talabi
Dunyo bo'ylab alyuminiyga bo'lgan talab yiliga taxminan 29 million tonnani tashkil etadi. Taxminan 22 million tonna yangi alyuminiy va 7 million tonna qayta ishlangan alyuminiy qoldiqlari. Qayta ishlangan alyuminiydan foydalanish iqtisodiy va ekologik jihatdan foydalidir. 1 tonna yangi alyuminiy ishlab chiqarish uchun 14 000 kVt/soat energiya sarflanadi. Aksincha, bir tonna alyuminiyni qayta eritish va qayta ishlash uchun buning atigi 5 foizi sarflanadi. Bokira va qayta ishlangan alyuminiy qotishmalari o'rtasida sifat jihatidan farq yo'q.
Alyuminiyning qo'llanilishi
Sofalyuminiyyumshoq, egiluvchan, korroziyaga chidamli va yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega. U folga va o'tkazgich kabellari uchun keng qo'llaniladi, ammo boshqa qo'llanmalar uchun zarur bo'lgan yuqori mustahkamlikni ta'minlash uchun boshqa elementlar bilan qotishma zarur. Alyuminiy eng yengil muhandislik metallaridan biri bo'lib, po'latdan ustun bo'lgan mustahkamlik-og'irlik nisbatiga ega.
Alyuminiy o'zining mustahkamligi, yengilligi, korroziyaga chidamliligi, qayta ishlanishi va shakllanishi kabi foydali xususiyatlarining turli kombinatsiyalaridan foydalanib, tobora ko'proq sohalarda qo'llanilmoqda. Ushbu mahsulotlar qatori strukturaviy materiallardan tortib yupqa qadoqlash folgalarigacha bo'lgan turli xil mahsulotlarni o'z ichiga oladi.
Qotishma belgilari
Alyuminiy ko'pincha mis, rux, magniy, kremniy, marganets va lityum bilan qotishtiriladi. Xrom, titan, tsirkoniy, qo'rg'oshin, vismut va nikelning kichik qo'shimchalari ham tayyorlanadi va temir har doim oz miqdorda mavjud.
300 dan ortiq ishlov berilgan qotishmalar mavjud bo'lib, ulardan 50 tasi keng qo'llaniladi. Ular odatda AQShda paydo bo'lgan va hozirda umumjahon qabul qilingan to'rt xonali tizim bilan aniqlanadi. 1-jadvalda ishlov berilgan qotishmalar uchun tizim tasvirlangan. Quyma qotishmalar o'xshash belgilarga ega va besh xonali tizimdan foydalanadi.
1-jadval.Soxta alyuminiy qotishmalari uchun belgilar.
| Qotishma elementi | Zarb qilingan |
|---|---|
| Yo'q (99%+ alyuminiy) | 1XXX |
| Mis | 2XXX |
| Marganets | 3XXX |
| Silikon | 4XXX |
| Magniy | 5XXX |
| Magniy + kremniy | 6XXX |
| Rux | 7XXX |
| Litiy | 8XXX |
1XXX bilan belgilangan qotishtirilmagan alyuminiy qotishmalari uchun oxirgi ikki raqam metallning sofligini bildiradi. Ular alyuminiy sofligi 0,01 foizgacha aniq ifodalanganda o'nlik nuqtadan keyingi oxirgi ikki raqamga tengdir. Ikkinchi raqam aralashma chegaralaridagi o'zgarishlarni bildiradi. Agar ikkinchi raqam nolga teng bo'lsa, bu tabiiy aralashma chegaralariga ega bo'lgan qotishtirilmagan alyuminiyni va 1 dan 9 gacha bo'lgan raqamlar alohida aralashmalar yoki qotishma elementlarni bildiradi.
2XXX dan 8XXX gacha bo'lgan guruhlar uchun oxirgi ikki raqam guruhdagi turli alyuminiy qotishmalarini bildiradi. Ikkinchi raqam qotishma modifikatsiyalarini bildiradi. Nolning ikkinchi raqami asl qotishmani va 1 dan 9 gacha bo'lgan butun sonlar ketma-ket qotishma modifikatsiyalarini bildiradi.
Alyuminiyning fizik xususiyatlari
Alyuminiyning zichligi
Alyuminiyning zichligi po'lat yoki misning uchdan bir qismiga teng bo'lib, uni tijoratda mavjud bo'lgan eng yengil metallardan biriga aylantiradi. Natijada hosil bo'lgan yuqori mustahkamlik va og'irlik nisbati uni muhim strukturaviy materialga aylantiradi, bu esa, xususan, transport sohalari uchun yuk ko'tarish hajmini yoki yoqilg'i tejashni oshiradi.
Alyuminiyning mustahkamligi
Sof alyuminiy yuqori cho'zilish kuchiga ega emas. Biroq, marganets, kremniy, mis va magniy kabi qotishma elementlarning qo'shilishi alyuminiyning mustahkamlik xususiyatlarini oshirishi va ma'lum ilovalarga moslashtirilgan xususiyatlarga ega qotishma hosil qilishi mumkin.
Alyuminiysovuq muhitga juda mos keladi. Uning po'latga nisbatan afzalligi shundaki, uning cho'zilish kuchi harorat pasayishi bilan ortadi va shu bilan birga mustahkamligini saqlaydi. Boshqa tomondan, po'lat past haroratlarda mo'rt bo'lib qoladi.
Alyuminiyning korroziyaga chidamliligi
Havoga ta'sir qilganda, alyuminiy yuzasida deyarli bir zumda alyuminiy oksidi qatlami hosil bo'ladi. Bu qatlam korroziyaga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi. U ko'pgina kislotalarga nisbatan ancha chidamli, ammo ishqorlarga nisbatan kamroq chidamli.
Alyuminiyning issiqlik o'tkazuvchanligi
Alyuminiyning issiqlik o'tkazuvchanligi po'latnikidan taxminan uch baravar yuqori. Bu alyuminiyni issiqlik almashtirgichlar kabi sovutish va isitish uchun muhim materialga aylantiradi. Bu xususiyat alyuminiyning toksik emasligi bilan birgalikda pishirish idishlari va oshxona anjomlarida keng qo'llanilishini anglatadi.
Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi
Mis bilan bir qatorda, alyuminiy elektr o'tkazuvchanligi elektr o'tkazuvchanligi sifatida foydalanish uchun yetarlicha yuqori. Keng tarqalgan o'tkazuvchan qotishmaning (1350) o'tkazuvchanligi tavlangan misning atigi 62% ni tashkil etsa-da, u og'irligining atigi uchdan bir qismini tashkil qiladi va shuning uchun bir xil og'irlikdagi misga nisbatan ikki baravar ko'p elektr o'tkaza oladi.
Alyuminiyning aks ettirish qobiliyati
UB dan infraqizilgacha, alyuminiy nurlanish energiyasining ajoyib aks ettiruvchisidir. Ko'rinadigan yorug'likni aks ettirish qobiliyati taxminan 80% bo'lib, u yorug'lik moslamalarida keng qo'llanilishini anglatadi. Aks ettirishning bir xil xususiyatlarialyuminiyYozda quyosh nurlaridan himoya qilish uchun izolyatsiya materiali sifatida ideal, qishda esa issiqlik yo'qotilishidan himoya qiladi.
2-jadval.Alyuminiyning xususiyatlari.
| Mulk | Qiymat |
|---|---|
| Atom raqami | 13 |
| Atom og'irligi (g/mol) | 26.98 |
| Valentlik | 3 |
| Kristall tuzilishi | FCC |
| Erish nuqtasi (°C) | 660.2 |
| Qaynash nuqtasi (°C) | 2480 |
| O'rtacha solishtirma issiqlik (0-100°C) (kal/g.°C) | 0.219 |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi (0-100°C) (kal/sm. °C) | 0,57 |
| Chiziqli kengayishning birgalikdagi samaradorligi (0-100°C) (x10-6/°C) | 23.5 |
| 20°C da elektr qarshiligi (Ω.sm) | 2.69 |
| Zichlik (g/sm3) | 2.6898 |
| Elastiklik moduli (GPa) | 68.3 |
| Puassons nisbati | 0.34 |
Alyuminiyning mexanik xususiyatlari
Alyuminiyni buzilishsiz jiddiy deformatsiyalash mumkin. Bu alyuminiyni prokatlash, ekstruziya qilish, tortish, ishlov berish va boshqa mexanik jarayonlar orqali hosil qilish imkonini beradi. Shuningdek, uni yuqori bardoshlik darajasida quyish mumkin.
Alyuminiyning xususiyatlarini moslashtirish uchun qotishma, sovuq ishlov berish va issiqlik bilan ishlov berishdan foydalanish mumkin.
Sof alyuminiyning cho'zilish kuchi taxminan 90 MPa ni tashkil qiladi, ammo ba'zi issiqlik bilan ishlov beriladigan qotishmalar uchun bu ko'rsatkichni 690 MPa dan yuqoriga oshirish mumkin.
Alyuminiy standartlari
Eski BS1470 standarti to'qqizta EN standarti bilan almashtirildi. EN standartlari 4-jadvalda keltirilgan.
4-jadval.Alyuminiy uchun EN standartlari
| Standart | Qo'llanish doirasi |
|---|---|
| EN485-1 | Tekshirish va yetkazib berish uchun texnik shartlar |
| EN485-2 | Mexanik xususiyatlar |
| EN485-3 | Issiq haddelenmiş material uchun bardoshlik |
| EN485-4 | Sovuq haddelenmiş material uchun bardoshlik |
| EN515 | Temper belgilari |
| EN573-1 | Raqamli qotishma belgilash tizimi |
| EN573-2 | Kimyoviy belgilarni belgilash tizimi |
| EN573-3 | Kimyoviy tarkiblar |
| EN573-4 | Turli qotishmalardagi mahsulot shakllari |
EN standartlari eski BS1470 standartidan quyidagi sohalarda farq qiladi:
- Kimyoviy tarkibi - o'zgarishsiz.
- Qotishma raqamlash tizimi – o'zgarishsiz.
- Issiqlik bilan ishlov beriladigan qotishmalar uchun temperatura belgilari endi kengroq maxsus temperaturalarni qamrab oladi. Nostandart ilovalar uchun T dan keyin to'rtta raqamgacha (masalan, T6151) joriy etilgan.
- Issiqlik bilan ishlov berilmaydigan qotishmalar uchun temperatura belgilari – mavjud temperaturalar oʻzgarishsiz, ammo temperaturalar endi ular qanday yaratilishi nuqtai nazaridan yanada kengroq aniqlangan. Yumshoq (O) temperatura endi H111 va oraliq temperatura H112 joriy etildi. 5251 qotishmasi uchun temperaturalar endi H32/H34/H36/H38 (H22/H24 ga teng va boshqalar) sifatida koʻrsatilgan. H19/H22 va H24 endi alohida koʻrsatilgan.
- Mexanik xususiyatlar – oldingi ko'rsatkichlarga o'xshashligicha qolmoqda. Endi sinov sertifikatlarida 0,2% chidamlilik kuchlanishi ko'rsatilishi kerak.
- Bardoshlik turli darajalarda kuchaytirildi.
Alyuminiyni issiqlik bilan ishlov berish
Alyuminiy qotishmalariga turli xil issiqlik ishlov berish usullari qo'llanilishi mumkin:
- Gomogenizatsiya - quyishdan keyin qizdirish orqali ajratishni olib tashlash.
- Yumshatgich – sovuq ishlov berilgandan keyin qattiqlashtiruvchi qotishmalarni (1XXX, 3XXX va 5XXX) yumshatish uchun ishlatiladi.
- Yog'ingarchilik yoki yoshga bog'liq qattiqlashuv (2XXX, 6XXX va 7XXX qotishmalari).
- Cho'kma qattiqlashtiruvchi qotishmalarning qarishidan oldin eritmani issiqlik bilan ishlov berish.
- Qoplamalarni quritish uchun pechda pishirish
- Issiqlik bilan ishlov berilgandan so'ng, belgilash raqamlariga qo'shimcha qo'shiladi.
- F qo'shimchasi "soxtalashtirilgan" degan ma'noni anglatadi.
- O "tavlangan zarb qilingan mahsulotlar" degan ma'noni anglatadi.
- T uning "issiqlik bilan ishlov berilgan" degan ma'noni anglatadi.
- W material eritma issiqlik bilan ishlov berilganligini anglatadi.
- H "sovuq ishlov berilgan" yoki "deformatsiyalangan qattiqlashtirilgan" issiqlik bilan ishlov berilmaydigan qotishmalarni anglatadi.
- Issiqlik bilan ishlov berilmaydigan qotishmalar 3XXX, 4XXX va 5XXX guruhlariga kiradi.
Nashr vaqti: 2021-yil 16-iyun
