جدیدآلیاژهای آلومینیوم سری 6000
مقدمه
تا به حال به این فکر کرده‌اید که زندگی امروزه بشر، با آلومینیوم احاطه شده است؟ اگر به اطراف خود نگاه کنید از گوشی‌های همراه گرفته تا وسایل آشپزخانه و پروفیل درب و پنجره‌ها، بدنه خودرو و حتی در صنایع پیچیده‌تر نظامی همه به صورت آلیاژی از آلومینیوم ساخته شده است. در این مقاله به موضوع آلیاژهای آلومینیوم، به ویژه خانواده آلیاژی غالب مورد استفاده یعنی آلیاژهای آلومینیوم سری 6000 می پردازیم....
سری های مختلف آلیاژ آلومینیوم
آلومینیوم فلزی نرم و سبک است که در کنار وزن سبک، مستحکم بودن آن، این فلز را جزء محبوب‌ترین‌های صنعت تبدیل کرده است. آلیاژهای آلومینیوم بین 90 تا 96 درصد آلومینیوم دارند و می‌توان در دو دسته آلیاژهای کارپذیر (wrought) و آلیاژهای ریختگی (cast) قرار داد و سیستم نامگذاری هر کدام متفاوت است. در آلیاژهای کارپذیر با توجه به عنصر آلیاژی، طبقه‌بندی می‌شوند. برای نمایش این طبقه‌بندی از یک عدد چهار رقمی استفاده می‌شود. رقم اول عدد نشان‌دهنده سری (کلاس) آلیاژی است که به آن تعلق دارند:
| سری آلیاژ | عناصر آلیاژی | دسته بندی |
| 1xxx | آلومینیوم(Al) | از نظر تجاری خالص |
| 2xxx | مس(Cu) | قابل عملیات حرارتی |
| 3xxx | منگنز(Mn) | غیر قابل عملیات حرارتی |
| 4xxx | سیلیکون(Si) | غیر قابل عملیات حرارتی |
| 5xxx | منیزیم(Mg) | غیر قابل عملیات حرارتی |
| 6xxx | منیزیم و سیلیکون(Mg ,Si) | قابل عملیات حرارتی |
| 7xxx | روی(Zn) | قابل عملیات حرارتی |
آلیاژ آلومینیوم سری 6000 چیست؟
آلیاژ آلومینیوم سری 6000، دسته‌ای از آلیاژهای Al قابل عملیات حرارتی است که شامل عناصر آلومینیوم، منیزیم و سیلیسیم هستند. دو عنصر Mg و Si باعث شده‌اند که این آلیاژ، مستحکم و شکل‌پذیر باشد. محصولات آلومینیومی این دسته از آلیاژها، غالبا از طریق اکستروژن تولید می‌شوند.
آلیاژآلومینیوم 6000 با سری 5000 و 7000 چه تفاوتی دارد؟
ویژگی‌های کلی آلیاژ آلومینیوم 6000
- قابلیت عملیات حرارتی: این سری از آلیاژها قابلیت عملیات حرارتی دارند که باعث افزایش سختی و استحکام می‌شود. هم‌چنین این آلیاژها بعد از عملیات حرارتی و تغییر شکل، دوباره به خواص مکانیکی اولیه خود برمی‌گردند.
- استحکام و سختی مناسب: این آلیاژها داری استحکام کششی بالا و سختی زیاد هستند که این ویژگی باعث کارآمدی در حوزه ساخت سازه‌های ساختمانی و صنعتی شده است.
- مقاومت به خوردگی: به دلیل وجود سیلیسیوم و منیزیم در این آلیاژها، در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند به طوری‌که در محیط‌های مرطوب و دریایی کاربرد زیادی دارند.
- قابلیت ماشین‌کاری و شکل‌پذیری خوب: این آلیاژها به راحتی ماشین‌کاری می‌شوند و در تولید قطعات پیچیده و ساخت پروفیل‌های مختلف به کار می‌روند.
- جوشپذیری مناسب: آلیاژهای سری 6000 جوشپذیری خوبی دارند و به همین دلیل در ساخت بدنه وسایل نقلیه و سازه‌های فلزی که نیاز به جوش‌کاری دارند، به وفور استفاده می‌شوند.
کاربردهای آلیاژهای سری 6000 آلومینیوم
- صنعت حمل و نقل
به طور کلی آلیاژهای سری 6000 به دلیل استحکام بالا و مقاوت به خوردگی مناسب، علاوه بر وزن سبک، گزینه مناسبی برای صنعت خودروسازی، هوافضا و راه‌آهن می‌باشد.
- صنعت ساخت و ساز
این گروه از آلیاژها به دلیل جوشپذیری و استحکام و مقاومت به خوردگی بالایی که دارند به شدت مورد استقبال صنعتگران این حوزه هستند. هم‌چنین این آلیاژها به دلیل شکل‌پذیری مناسب، امکان اجرای طرح‌های مختلفی را فراهم می‌کند. اولین ساختمانی که در آن آلومینیوم به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، ساختمان امپایر استیت در نیویورک بود که در سال 1931 ساخته شد و تا سال 1970 بلندترین ساختمان جهان بود. امروزه از آلومینیوم به طور منظم در ساخت ساختمان های بلند و پل‌ها استفاده می‌شود.
- خطوط برق
به دلیل سبک بودن و شکل‌پذیری آسان‌تر نسبت به مس، آلیاژهای آلومینیوم در حوزه صنعت برق طرفداران زیادی پیدا کرده است و به دلیل قابل بازیافت بودن آن، خطری برای محیط زیست ندارد.
- کالاهای مصرفی و صنعت بسته بندی
به دلیل شکل ظاهری آلومینیوم، در ساخت تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها و تلویزیون های صفحه تخت با آلومینیوم ساخته می شوند. شکل ظاهری این فلز باعث می شود تا کالاهای مصرفی، سبک، بادوام و زیبا به نظر برسند. آلومینیوم در اکثر موارد به دلیل قابل بازیافت بودن و مستحکم‌تر بودن به جای قطعات پلاستیکی و فولادی استفاده می شود.
گریدهای مختلف آلیاژ سری 6000
با توجه به این موضوع که عناصر افزودنی اصلی این دسته از آلیاژها منیزیم و سیلیسیوم است، اگر مقدار هر یک تغییر کند یا عناصر دیگری اضافه شود، آلیاژهایی با گریدهای مختلف ساخته می‌شود؛ تحت عنوان 6061، 6063، 6082، 6262 و …که در ادامه ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی و کاربردهای برخی از آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
نکته ای که در جدول بالا بایستی بدانید این است که این ارقام صرفا میانگین اندازه‌ها و شکل‌های مختلف و … بوده و فقط برای مقایسه کلی مناسبند؛ لذا مرجع مناسبی برای طراحی دقیق مهندسی نیستند.
معروف‌ترین آلیاژهای سری 6000
1- آلیاژ آلومینیوم 6009: این دسته از آلیاژها در ساخت قطعات ساختاری و مهندسی خودرو که در کاهش وزن آن و بهره‌وری سوخت و بهبود عملکرد رانندگی موثر هستند، مانند درها، سقف‌ها، سپرهای جلو و عقب، رکاب‌های جانبی، قوس چرخ‌ها و غیره به کار می‌روند.
2- آلیاژ آلومینیوم 6053: سیم آلیاژی 6053 به دلیل مستحکم بودن، مقاومت در برابر خوردگی، جوشپذیری خوب، در ساخت بست‌های هواپیما، اجزای راکت، وسایل الکترونیکی و قطعات ساختاری هوافضا استفاده می‌شود.
3- آلیاژ آلومینیوم 6061: مستحکم‌ترین آلیاژ این گروه و هم‌چنین بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و در ساخت قطعات هواپیما و تجهیزات هوافضا، واگن‌های قطار، سازه‌های دریایی و قاب‌های کامیون به کار می‌رود.
4- آلیاژ آلومینیوم 6063: به دلیل اکسترودپذیری بسیار بالا در ساخت پروفیل‌های ساختمانی، بدنه خودروی آئودی و سازه پل‌های آلومینیومی به کار می‌رود و جزء پرمصرف‌ترین آلیاژهای سری 6000 است.
5-آلیاژ آلومینیوم 6082: از این آلیاژ به دلیل استحکام و مقاومت به خوردگی بالا در سازه‌های ساختمانی و سازه‌های دریایی استفاده می‌شود. استحکام این آلیاژ از 6063 بیشتر است و هم‌چنین مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به 6061 دارد.
6
دقیــقه مطالعه
آلومینیوم 6082؛ مستحکم ترین آلیاژ سری 6000
آلیاژ آلومینیوم 6082 یکی از آلیاژهای سری 6000 با قابلیت عملیات حرارتی و استحکام ...
6- آلیاژ آلومینیوم 6262: آلیاژ آلومینیوم 6262 یکی از آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم محسوب می شود که در استانداردهای مختلف با نام های A96262 و AlMg1SiPb نیز شناخته می شود. این آلیاژ توسط روش های شکل دهی مثل اکستروژن، نورد یا آهنگری به قطعه تبدیل شده و مورد استفاده قرار می گیرد، اما استحکام بخشی به این آلیاژ توسط روش پیرسختی انجام می شود.
6
دقیــقه مطالعه
آلیاژ آلومینیوم 6262 ؛ آن چه خوبان همه دارند!
آلیاژ آلومینیوم 6262 یکی از آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم با استحکام بال...
استانداردها و سیستم نامگذاری آلیاژ آلومینیوم
هما‌ن‌طور که در ابتدای مقاله مطرح شد، آلیاژهای آلومینیوم به دو دسته کارپذیر و ریختگی تقسیم می‌شوند که هر کدام از آن‌ها را دو دسته عملیات حرارت‌پذیر و غیر عملیات حرارت‌پذیر تشکیل می‌دهد.
در گذشته نامگذاری هر کدام از این آلیاژها به سبک و استاندارد هر سازمان متفاوت بوده و این امر در کلاس جهانی باعث آشفتگی نام گذاری آلیاژها شده بود. بعدها به تدریج سه گروه كلى نام‌گذارى عمومیت يافت كه عبارت بودند از: سيستم تجارى، سيستم ASTM و سيستم SAE. به عنوان مثال، آلياژى كه امروزه آلياژ آلومينيوم 1100 ناميده می‌شود، در سيستم تجارى با نام S2، در سيستم ASTM با نام 990A و درسیستم SAE با نام 25 شناخته می‌شد. حتی این نامگذاری باعث درهم‌ریختگی صنعت می‌شد و به همین دلیل یک انجمن آمریکایی به نام The Aluminum Association تشکیل شد که برای آلیاژهای آلومینیوم یک سیستم نامگذاری تعریف کرده است که در اشکال زیر مشاهده می‌کنید:
در جدول زیر برخی از نامگذاری آلیاژها در سایر استانداردها آورده شده است:
به طور کلی، آلیاژهای آلومینیوم سری 6000 با ترکیب منیزیم و سیلیکون، دارای ویژگی‌های مطلوبی چون استحکام، شکل‌پذیری، و مقاومت به خوردگی هستند و به عنوان یکی از پراستفاده‌ترین آلیاژهای آلومینیوم در صنعت شناخته می‌شوند. این ویژگی‌ها موجب شده‌اند که این سری آلیاژی برای مصارف مختلف از صنعت حمل و نقل تا ساختمان‌سازی و تجهیزات الکترونیکی مناسب باشد. در حالی که آلیاژهای سری 6000 به خوردگی مقاوم هستند، برخی خوردگی‌های خاص مانند خوردگی حفره‌ای ممکن است رخ دهدو باید تمهیدات لازم را برای جلوگیری از وقوع این اتفاق در نظر گرفت.
دیدگاه کاربران