Alüminyum Alaşımı Nedir?
Alüminyum alaşımı, özelliklerini geliştirmek, özellikle de mukavemetini arttırmak için saf alüminyuma başka elementlerin eklendiği kimyasal bir bileşimdir. Bu diğer elementler, alaşımın ağırlıkça yüzde 15'ini oluşturabilecek seviyelerde demir, silikon, bakır, magnezyum, manganez ve çinkoyu içerir. Alaşımlara, ilk rakamı ana alaşım elementleri ile karakterize edilen genel bir sınıfı veya seriyi tanımlayan dört haneli bir sayı atanır.
Saf Alüminyum
1xxx Serisi
1xxx serisi alaşımlar yüzde 99 veya daha yüksek saflıkta alüminyumdan oluşur. Bu seri mükemmel korozyon direncine, mükemmel işlenebilirliğe ve ayrıca yüksek termal ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle 1xxx serisi genellikle iletim veya elektrik şebekesi hatları için kullanılır. Bu serideki yaygın alaşım tanımlamaları elektrik uygulamaları için 1350 ve gıda ambalaj tepsileri için 1100'dür.
Isıl İşlem Görebilen Alaşımlar
Bazı alaşımlar çözelti ısıl işlemi ve ardından su verme veya hızlı soğutma yoluyla güçlendirilir. Isıl işlem katı, alaşımlı metali alır ve onu belirli bir noktaya kadar ısıtır. Çözünen adı verilen alaşım elementleri, alüminyumun katı bir çözelti haline getirilmesiyle homojen bir şekilde dağılır. Metal daha sonra söndürülür veya hızla soğutulur, bu da çözünen atomları yerinde dondurur. Çözünen atomlar sonuç olarak ince bir şekilde dağılmış bir çökelti halinde birleşir. Bu, doğal yaşlandırma adı verilen oda sıcaklığında veya yapay yaşlandırma adı verilen düşük sıcaklıktaki fırın işleminde gerçekleşir.
2xxx Serisi
2xxx serisinde bakır ana alaşım elementi olarak kullanılır ve çözelti ısıl işlemiyle önemli ölçüde güçlendirilebilir. Bu alaşımlar yüksek mukavemet ve tokluğun iyi bir kombinasyonuna sahiptir, ancak diğer birçok alüminyum alaşımı gibi atmosferik korozyon direncine sahip değildir. Bu nedenle bu alaşımlar genellikle bu tür maruziyetler için boyanır veya kaplanır. Korozyona büyük ölçüde direnç göstermek için genellikle yüksek saflıkta bir alaşımla veya 6xxx serisi bir alaşımla kaplanırlar. Alaşım 2024 belki de en çok bilinen uçak alaşımıdır.
6xxx Serisi
6xxx serisi çok yönlüdür, ısıl işleme tabi tutulabilir, son derece şekillendirilebilir, kaynaklanabilir ve mükemmel korozyon direnciyle birlikte orta derecede yüksek mukavemete sahiptir. Bu serideki alaşımlar, alaşım içerisinde magnezyum silisit oluşturmak için silikon ve magnezyum içerir. 6xxx serisi ekstrüzyon ürünleri mimari ve yapısal uygulamalarda ilk tercihtir. Alaşım 6061, bu seride en yaygın kullanılan alaşımdır ve çoğunlukla kamyon ve deniz taşıtlarının çerçevelerinde kullanılır. Ayrıca bazı telefon kılıfları 6xxx serisi alaşımdan yapılmıştır.
7xxx Serisi
Çinko, bu serinin birincil alaşım maddesidir ve magnezyum daha az miktarda eklendiğinde sonuç, ısıyla işlenebilen, çok yüksek mukavemetli bir alaşımdır. Bakır ve krom gibi diğer elementler de küçük miktarlarda eklenebilir. En çok bilinen alaşımlar uçak endüstrisinde yaygın olarak kullanılan 7050 ve 7075'tir.
Isıl İşlem Görmeyen Alaşımlar
Isıl işlem görmemiş alaşımlar soğuk işlemle güçlendirilir. Soğuk işlem, haddeleme veya dövme yöntemleri sırasında meydana gelir ve metalin daha güçlü hale getirilmesi için "işlenmesi" eylemidir. Örneğin alüminyumu daha ince ölçülere doğru yuvarlarken güçlenir. Bunun nedeni, soğuk işlemin yapıda dislokasyonlar ve boşluklar oluşturması ve bunun da atomların birbirine göre hareketini engellemesidir. Bu metalin gücünü arttırır. Magnezyum gibi alaşım elementleri bu etkiyi yoğunlaştırarak daha da yüksek mukavemet sağlar.
3xxx Serisi
Manganez bu serideki ana alaşım elementidir ve genellikle daha az miktarda magnezyum eklenir. Bununla birlikte, alüminyuma etkili bir şekilde manganezin yalnızca sınırlı bir yüzdesi eklenebilmektedir. 3003, orta derecede mukavemete ve iyi işlenebilirliğe sahip olduğundan ve ısı eşanjörleri ve pişirme kapları gibi uygulamalarda kullanılabildiğinden genel amaçlı popüler bir alaşımdır. Alaşım 3004 ve modifikasyonları alüminyum içecek kutularının gövdelerinde kullanılmaktadır.
4xxx Serisi
4xxx serisi alaşımlar, alüminyumun erime noktasını kırılganlık yaratmadan düşürmek için yeterli miktarlarda eklenebilen silikon ile birleştirilir. Bu nedenle 4xxx serisi, daha düşük bir erime noktasının gerekli olduğu yerlerde mükemmel kaynak teli ve sert lehim alaşımları üretir. Alaşım 4043, yapısal ve otomotiv uygulamaları için 6xxx serisi alaşımların kaynağında en yaygın kullanılan dolgu alaşımlarından biridir.
5xxx Serisi
Magnezyum, 5xxx serisinin birincil alaşım maddesidir ve alüminyum için en etkili ve yaygın olarak kullanılan alaşım elementlerinden biridir. Bu serideki alaşımlar, orta ila yüksek mukavemet özelliklerine, ayrıca iyi kaynaklanabilirliğe ve deniz ortamında korozyona karşı dirence sahiptir. Bu nedenle alüminyum-magnezyum alaşımları bina ve inşaatlarda, depolama tanklarında, basınçlı kaplarda ve denizcilik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın alaşım uygulamalarının örnekleri arasında şunlar yer alır: elektronikte 5052, denizcilik uygulamalarında 5083, mimari uygulamalar için anotlanmış 5005 levhalar ve 5182 alüminyum içecek kutusunun kapağını yapar.
