به زیبایی و استحکام آلومینیوم، به سبک ایراک
به زیبایی و استحکام آلومینیوم، به سبک ایراک
آلومینیوم عنصری شیمیای در گروه بورون با عدد اتمی ۱۳ و نماد Al است. این عنصر یک فلز نرم، سفیدوچکشپذیر با چگالی پایین است که سومین عنصر فراوان و فراوانترین فلز در پوسته کره زمین است. آلومینیوم خالص به دلیل واکنشپذیری بسیار بالای خود بسیار به ندرت به طور طبیعی یافت میشود به صورت ناخالص در سنگهای معدنی مختلفی وجود دارد. بیشتر آلومینیوم دنیا از سنگ بوکسیت به دست میآید.
آلیاژهای آلومینیوم به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی مانند نسبت استحکام به وزن بالا، جوش پذیری خوب، شکل پذیری عالی و مقاومت به خوردگی نسبتاً خوب، به گونه گسترده در انواع سازهها، صنایع هوایی و دریایی، خطوط انتقال برق، حمل و نقل و… استفاده میشوند. با اضافه کردن عناصری مانند مس، روی و سیلیسیوم به آلومینیوم میتوان به خواص مکانیکی بهینه رسید. در برخی آلیاژهای آلومینیوم لازم است عملیات ترمومکانیکی انجام شود. در این عملیات که بیشتر ویژه آلیاژهای سری ۲۰۰۰ ،۷۰۰۰ و ۶۰۰۰ است، ذرات در مرزدانهها رسوب کرده و در نتیجه نواحی اطراف مرزدانهها از عنصر آلیاژی تهی میشوند و این خود میتواند شروعی برای خوردگی موضعی بویژه خوردگی حفرهای و بین دانهای باشد؛ بنابراین، آلیاژهای آلومینیوم با استحکام بالا مانند ۲۰۲۴ ،۷۰۷۵ و ۶۰۶۱ که در صنایع گوناگون کاربرد فراوانی دارند، حساسیت زیادی به خوردگیهای موضعی بویژه حفرهای و بیندانهای دارند. این نوع خوردگیها میتوانند شروعی برای انواع خوردگی مثل پوسته شدن (Exfoliation)، خوردگی تنشی SCC و ترکهای خستگی در آلیاژهای آلومینیوم باشند.
آلومینیوم موجود در پوسته زمین تماماً بصورت ترکیبی است و ۷٫۵ درصد کل پوسته زمین را تشکیل می دهد که پس از اکسیژن (۴۹٫۲ درصد) و سیلیسیم (۲۵٫۸ درصد) سومین عنصر فراوان از نظر کمیت بوده است. این در حالیست که آهن پر مصرف و قدیمی صرفا ۴٫۳ درصد پوسته زمین را تشکیل می دهد.
باوجود آنکه امروزه آلومینیوم پس از فولاد پر مصرف ترین فلز جهان محسوب می شود ،اما پیشینه وسابقه تولید این فلز حتی به دو قرن هم نمی رسد ودر مقایسه با فولاد و مس که از فلزات دیر آشنای صنعت هستند فلزی جوان محسوب می شود که توانسته است با عمری کوتاه ،جایگاه مصرفی وارزش بالایی را در صنایع مختلف به خود اختصاص دهد. دلیل عمرکوتاه وعدم استفاده از این فلز در سالهای پیشین، نوع سنگ معدن و نحوه استخراج آلومینیوم از آن می باشد. مشکل وهزینه بر بودن استخراج آلومینیوم از سنگ معدن اکسیدی آن (روش الکترولیز)باعث تاخیر حضور این فلز در توسعه صنعتی تا سالهای پس از آغاز قرن نوزدهم شد.
افتخار تولید اولین قطعات آلومینیوم خالص فلزی به شیمیست دانمارکی بنام اورستد(H.C.Oersted) تعلق دارد. هر چند که او نتوانست برای بار دوم آزمایش خود را با موفقیت تکرار کند اما همکار جوان او وهلر(F.Wohler) در سال ۱۸۲۷، از واکنش AlCl3 با پتاسیم فلزی، توانست بقدر کافی آلومینیوم خالص تولید نماید.(AlCl3 +۳K = Al + 3KCl)
آلیاژهای آلومینیوم آلیاژهایی با خاصیت فلزی هستند که معمولاً شامل ۹۰–۹۶٪ آلومینیوم بوده و علاوه بر آن دارای یک یا چند عنصر دیگر هستند که به منظور بهبود خواص به آلومینیوم افزوده شدهاند. معمولاً این آلیاژهای علاوه بر عناصر آلیاژی اصلی شامل چندین عنصر آلیاژی فرعی نیز هستند که مقدار بسیار کمی داشته ولی تأثیر زیادی بر خصوصیتهای آنها دارند.
اگرچه بسیاری از فلزات با آلومینیوم تشکیل آلیاژ میدهند ولی تعداد کمی از آنها در آلومینیوم حلالیت قابل توجهی دارند که به عنوان افزودنی آلیاژی اصلی بکار روند.
آلیاژهای آلومینیوم ریختگی و کارشده توسط شمارههای معینی مشخص میگردند. این شمارهها نشان میدهند که در فرایند ساخت چه عناصری به آلیاژهای فوق اضافهشده و گروه ویژهای از این فلزات را ساختهاند.
در سیستم نامگذاری ANSI و (AA (Aluminum Association برای آلیاژهای کارشده از یک مکانیزم شمارهدهی چهاررقمی و برای آلیاژهای ریختگی از سیستم شمارهدهی سهرقمی استفاده میشود که اولین عدد، معرف گروهبندی فلز و مهمترین عنصر آلیاژی اضافهشده به آلیاژ است.