Alüminyum Alaşımı Nedir?
Alüminyum alaşımı, saf alüminyuma, başta mukavemeti olmak üzere özelliklerini geliştirmek için başka elementlerin eklendiği bir kimyasal bileşimdir. Bu diğer elementler arasında, alaşımın ağırlıkça %15'ine kadar ulaşabilen miktarlarda demir, silisyum, bakır, magnezyum, manganez ve çinko bulunur. Alaşımlara dört basamaklı bir numara atanır ve ilk basamak, ana alaşım elementleriyle karakterize edilen genel bir sınıfı veya seriyi belirtir.
Saf Alüminyum
1xxx Serisi
1xxx serisi alaşımlar, %99 veya daha yüksek saflıkta alüminyumdan oluşur. Bu seri, mükemmel korozyon direncine, mükemmel işlenebilirliğe ve yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle 1xxx serisi, iletim veya elektrik şebekesi hatlarında yaygın olarak kullanılır. Bu serideki yaygın alaşım tanımları, elektrik uygulamaları için 1350 ve gıda ambalaj tepsileri için 1100'dür.
Isıl İşlem Görebilir Alaşımlar
Bazı alaşımlar, çözeltiye alma ısıl işlemi ve ardından söndürme veya hızlı soğutma ile güçlendirilir. Isıl işlem, katı, alaşımlı metali alır ve belirli bir sıcaklığa kadar ısıtır. Çözünen madde adı verilen alaşım elementleri, alüminyumla homojen bir şekilde dağılarak katı bir çözelti oluşturur. Metal daha sonra söndürülür veya hızlı bir şekilde soğutulur, bu da çözünen atomların yerinde donmasını sağlar. Çözünen atomlar daha sonra ince dağılmış bir çökelti halinde birleşir. Bu, oda sıcaklığında doğal yaşlandırma olarak adlandırılan bir işlemde veya düşük sıcaklıkta fırın işleminde yapay yaşlandırma olarak adlandırılan bir işlemde gerçekleşir.
2xxx Serisi
2xxx serisinde, bakır temel alaşım elementi olarak kullanılır ve çözeltiye alma 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. Korozyona karşı büyük direnç sağlamak için genellikle yüksek saflıkta bir alaşım veya 6xxx serisi bir alaşımla kaplanırlar. Alaşım 2024, muhtemelen en yaygın bilinen uçak alaşımıdır.
6xxx Serisi
6xxx serisi çok yönlüdür, ısıl işleme tabi tutulabilir, yüksek oranda şekillendirilebilir, kaynaklanabilir ve orta derecede yüksek mukavemetin yanı sıra mükemmel korozyon direncine sahiptir. Bu serideki alaşımlar, alaşım içinde magnezyum silisit oluşturmak için silisyum ve magnezyum içerir. 6xxx serisi ekstrüzyon ürünleri, mimari ve yapısal uygulamalar için ilk tercihtir. 6061 alaşımı, bu seride en yaygın kullanılan alaşımdır ve genellikle kamyon ve deniz aracı şasilerinde kullanılır. Ayrıca, bazı telefon kılıfları 6xxx serisi alaşımından üretilmiştir.
7xxx Serisi
Çinko, bu serinin ana alaşım maddesidir ve magnezyum daha az miktarda eklendiğinde, ısıl işleme tabi tutulabilen, çok yüksek mukavemetli bir alaşım elde edilir. 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 işlemeyle güçlendirilir. Soğuk işleme, haddeleme veya dövme yöntemleri sırasında gerçekleşir ve metali daha güçlü hale getirmek için "işleme" işlemidir. Örneğin, alüminyum daha ince kalınlıklara haddelendiğinde daha da güçlenir. Bunun nedeni, soğuk işlemenin yapıda çıkıklar ve boşluklar oluşturması ve bunun da atomların birbirine göre hareketini engellemesidir. Bu da metalin mukavemetini artırır. 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. Ancak, manganezin alüminyuma etkili bir şekilde eklenmesi ancak sınırlı bir oranda mümkündür. 3003, orta düzeyde mukavemeti ve iyi işlenebilirliği sayesinde genel amaçlı popüler bir alaşımdır ve ısı eşanjörleri ve pişirme kapları gibi uygulamalarda kullanılabilir. 3004 Alaşımı ve modifikasyonları, alüminyum içecek kutularının gövdelerinde kullanılır.
4xxx Serisi
4xxx serisi alaşımlar, kırılganlığa yol açmadan alüminyumun erime noktasını düşürmek için yeterli miktarda eklenebilen silikon ile birleştirilir. Bu sayede 4xxx serisi, daha düşük erime noktası gerektiren yerlerde mükemmel kaynak teli ve lehim alaşımları üretir. 4043 alaşımı, yapı ve otomotiv uygulamalarında 6xxx serisi alaşımların kaynağında en yaygın kullanılan dolgu alaşımlarından biridir.
5xxx Serisi
Magnezyum, 5xxx serisinin temel 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 korozyon direncine sahiptir. Bu nedenle, alüminyum-magnezyum alaşımları inşaat, depolama tankları, basınçlı kaplar ve denizcilik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın alaşım uygulamalarına örnek olarak elektronikte 5052, denizcilik uygulamalarında 5083, mimari uygulamalar için eloksallı 5005 saclar ve alüminyum içecek kutusu kapağı yapımında 5182 verilebilir.
