Alüminyum Alaşımı Nedir?
Alüminyum alaşımı, özelliklerini geliştirmek, özellikle de mukavemetini artırmak için saf alüminyuma başka elementlerin eklendiği bir kimyasal bileşimdir. Bu diğer elementler arasında, alaşımın ağırlıkça %15'ini oluşturabilecek seviyelerde demir, silisyum, bakır, magnezyum, manganez ve çinko bulunur. Alaşımlara dört basamaklı bir sayı atanır; bu sayılarda ilk basamak, ana alaşım elementleriyle karakterize edilen genel bir sınıfı veya seriyi tanımlar.
Saf Alüminyum
1xxx Serisi
1xxx serisi alaşımlar %99 veya daha yüksek saflıkta alüminyumdan oluşur. Bu seri mükemmel korozyon direncine, mükemmel işlenebilirliğe ve yüksek termal ve elektriksel iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle 1xxx serisi genellikle iletim veya elektrik şebekesi hatlarında kullanılır. Bu serideki yaygın alaşım tanımları elektrik uygulamaları için 1350 ve gıda paketleme tepsileri için 1100'dür.
Isıl İşlem Görebilen Alaşımlar
Bazı alaşımlar çözelti ısıl işlemi ve ardından söndürme veya hızlı soğutma ile güçlendirilir. Isıl işlem katı, alaşımlı metali alır ve belirli bir noktaya kadar ısıtır. Çözünen olarak adlandırılan alaşım elementleri alüminyumla homojen bir şekilde dağılır ve onları katı bir çözeltiye koyar. Metal daha sonra söndürülür veya hızla soğutulur, bu da çözünen atomları yerinde dondurur. Çözünen atomlar daha sonra ince dağılmış bir çökelti halinde birleşir. Bu, doğal yaşlanma olarak adlandırılan oda sıcaklığında veya yapay yaşlanma olarak adlandırılan düşük sıcaklıklı bir 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 kadar atmosferik korozyon direncine sahip değildir. Bu nedenle, bu alaşımlar genellikle bu tür maruziyetler için boyanır veya kaplanır. Genellikle korozyona büyük ölçüde direnmek için yüksek saflıkta bir alaşım veya 6xxx serisi alaşımla kaplanır. Alaşım 2024 muhtemelen en yaygın bilinen uçak alaşımıdır.
6xxx Serisi
6xxx serisi çok yönlüdür, ısıl işlem görebilir, son derece şekillendirilebilir, kaynaklanabilir ve mükemmel korozyon direnciyle birlikte orta derecede yüksek mukavemete sahiptir. Bu serideki alaşımlar, alaşım içinde magnezyum silisit oluşturmak için silikon ve magnezyum içerir. 6xxx serisinden ekstrüzyon ürünleri mimari ve yapısal uygulamalar için ilk tercihtir. Alaşım 6061, bu seride en yaygın kullanılan alaşımdır ve genellikle kamyon ve deniz şasilerinde kullanılır. Ek olarak, bazı telefon kılıfları 6xxx serisi alaşımından yapılmıştır.
7xxx Serisi
Çinko bu seri için birincil alaşım maddesidir ve magnezyum daha az miktarda eklendiğinde, sonuç ısıl işlem uygulanabilen, çok yüksek mukavemetli bir alaşımdır. Bakır ve krom gibi diğer elementler de az miktarda eklenebilir. En yaygın olarak bilinen alaşımlar, uçak endüstrisinde yaygın olarak kullanılan 7050 ve 7075'tir.
Isıl İşlem Göremeyen Alaşımlar
Isıl işlem görmemiş alaşımlar soğuk işleme ile güçlendirilir. Soğuk işleme, haddeleme veya dövme yöntemleri sırasında gerçekleşir ve metali daha güçlü hale getirmek için "işleme" eylemidir. Örneğin, alüminyum daha ince ölçülere yuvarlandığında daha güçlü hale gelir. Bunun nedeni, soğuk işlemenin yapıda çıkıklar ve boşluklar oluşturması ve bunun da atomların birbirine göre hareketini engellemesidir. Bu, metalin mukavemetini artırır. Magnezyum gibi alaşım elementleri bu etkiyi yoğunlaştırarak daha da yüksek mukavemet elde edilmesini sağlar.
3xxx Serisi
Manganez, bu serideki başlıca alaşım elementidir ve genellikle daha az miktarda magnezyum eklenir. Ancak, manganezin yalnızca sınırlı bir yüzdesi alüminyuma etkili bir şekilde eklenebilir. 3003, orta düzeyde mukavemete ve iyi işlenebilirliğe sahip olması ve ısı eşanjörleri ve pişirme kapları gibi uygulamalarda kullanılabilmesi nedeniyle genel amaçlı popüler bir alaşımdır. Alaşım 3004 ve modifikasyonları, alüminyum içecek kutularının gövdelerinde kullanılır.
4xxx Serisi
4xxx serisi alaşımlar, kırılganlık yaratmadan alüminyumun erime noktasını düşürmek için yeterli miktarda eklenebilen silikonla birleştirilir. Bu nedenle, 4xxx serisi daha düşük bir erime noktasının gerekli olduğu yerlerde mükemmel kaynak teli ve lehim alaşımları üretir. Alaşım 4043, yapısal ve otomotiv uygulamaları için 6xxx serisi alaşımların kaynaklanmasında en yaygın kullanılan dolgu alaşımlarından biridir.
5xxx Serisi
Magnezyum, 5xxx serisindeki birincil alaşım maddesidir ve alüminyum için en etkili ve yaygın olarak kullanılan alaşım elementlerinden biridir. Bu serideki alaşımlar orta ila yüksek mukavemet özelliklerinin yanı sıra iyi kaynaklanabilirlik ve deniz ortamında korozyona karşı direnç özelliklerine sahiptir. Bu nedenle alüminyum-magnezyum alaşımları inşaat ve yapı, depolama tankları, basınçlı kaplar ve deniz uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Yaygın alaşım uygulamalarına örnekler şunlardır: elektronikte 5052, deniz uygulamalarında 5083, mimari uygulamalar için eloksallı 5005 levhalar ve alüminyum içecek kutusu kapağı yapan 5182.
