შედუღების ფაბრიკაციის ინდუსტრიის ალუმინის ზრდით და მისი მიღება, როგორც ფოლადის შესანიშნავი ალტერნატივა მრავალი აპლიკაციისთვის, უფრო მეტი მოთხოვნებია, ვინც მონაწილეობს ალუმინის პროექტების შემუშავებასთან, რომ უფრო გაეცნონ მასალების ამ ჯგუფს. ალუმინის სრულად გასაგებად, მიზანშეწონილია დაიწყოთ ალუმინის საიდენტიფიკაციო / აღნიშვნის სისტემის, მრავალი ალუმინის შენადნობის და მათი მახასიათებლების გაცნობით.

ალუმინის შენადნობის ტემპერამენტი და აღნიშვნის სისტემა- ჩრდილოეთ ამერიკაში, Aluminum Association Inc. პასუხისმგებელია ალუმინის შენადნობების გამოყოფასა და რეგისტრაციაზე. ამჟამად არსებობს 400 -ზე მეტი ალუმინის და ალუმინის ალუმინის შენადნობები და 200 -ზე მეტი ალუმინის შენადნობები ალუმინის ასოციაციაში რეგისტრირებული კასტინგებისა და ინგოტების სახით. ყველა ამ რეგისტრირებული შენადნობისთვის შენადნობის ქიმიური კომპოზიციის ლიმიტები შეიცავს ალუმინის ასოციაციაშიTEAL წიგნისახელწოდებით "საერთაშორისო შენადნობის აღნიშვნები და ქიმიური შემადგენლობის ლიმიტები ალუმინის და ალუმინის ალუმინის შენადნობებისთვის" და მათშივარდისფერი წიგნისახელწოდებით „დანიშნულებისამებრ და ქიმიური შემადგენლობის ლიმიტები ალუმინის შენადნობებისთვის კასტინგისა და ინგრედიენტების სახით. ეს პუბლიკაციები შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო შედუღების ინჟინრისთვის შედუღების პროცედურების შემუშავებისას, და როდესაც ქიმიის განხილვა და მისი ასოციაცია ბზარის მგრძნობელობასთან არის მნიშვნელობა.

ალუმინის შენადნობები შეიძლება კატეგორიებად იქნას კატეგორიული ჯგუფების მიხედვით, კონკრეტული მასალის მახასიათებლების საფუძველზე, მაგალითად, თერმული და მექანიკური მკურნალობაზე რეაგირების უნარის და ალუმინის შენადნობში დამატებული პირველადი შენადნობის ელემენტზე. როდესაც განვიხილავთ ალუმინის შენადნობებისთვის გამოყენებულ ნუმერაციის / საიდენტიფიკაციო სისტემას, ზემოთ მოცემულ მახასიათებლებს ვინაობა. ჩადენილი და მსახიობი ალუმინებს აქვთ იდენტიფიკაციის სხვადასხვა სისტემა. Wrought სისტემა არის 4-ნიშნა სისტემა და კასტინგს, რომელსაც აქვს 3-ნიშნა და 1-დუქციური ადგილის სისტემა.

Wrought Alloy- ის აღნიშვნის სისტემა- ჩვენ პირველ რიგში განვიხილავთ 4- ნიშნა ალუმინის შენადნობის საიდენტიფიკაციო სისტემას. პირველი ციფრი (Xxxx) მიუთითებს ძირითადი შენადნობის ელემენტზე, რომელსაც დაემატა ალუმინის შენადნობები და ხშირად გამოიყენება ალუმინის შენადნობის სერიის, IE, 1000 სერია, 2000 სერია, 3000 სერია, 8000 სერია (იხ. ცხრილი 1).

მეორე ცალკეული ციფრი (xXxx), თუ განსხვავდება 0 -დან, მიუთითებს სპეციფიკური შენადნობის მოდიფიკაციაზე, ხოლო მესამე და მეოთხე ციფრებზე (xxXX) არის თვითნებური რიცხვები, რომლებიც მოცემულია სერიალში კონკრეტული შენადნობის იდენტიფიცირებისთვის. მაგალითი: შენადნობის 5183 -ში, ნომერი 5 მიუთითებს, რომ ის მაგნიუმის შენადნობის სერიაა, 1 მიუთითებს, რომ ეს არის 1^stორიგინალი შენადნობის 5083 - ის მოდიფიკაცია, ხოლო 83 მას 5xxx სერიაში განსაზღვრავს.

ამ შენადნობის ნუმერაციის სისტემის ერთადერთი გამონაკლისი არის 1XXX სერიის ალუმინის შენადნობებით (სუფთა ალუმინები), ამ შემთხვევაში, ბოლო 2 ციფრი უზრუნველყოფს მინიმალურ ალუმინის პროცენტს 99%-ზე მეტი, ანუ, შენადნობის 13(50)(99.50% მინიმალური ალუმინი).

ალუმინის შენადნობის აღნიშვნის სისტემა

ცხრილი 1

მსახიობი შენადნობის აღნიშვნა- მსახიობი შენადნობის აღნიშვნის სისტემა ემყარება 3 ციფრიანი პლუს ათწილადი აღნიშვნას xxx.x (ე.ი. 356.0). პირველი ციფრი (Xxx.x) მიუთითებს ძირითადი შენადნობის ელემენტზე, რომელიც დაემატა ალუმინის შენადნობას (იხ. ცხრილი 2).

მსახიობი ალუმინის შენადნობის აღნიშვნის სისტემა

ცხრილი 2

მეორე და მესამე ციფრი (xXX.x) არის თვითნებური რიცხვები, რომლებიც მოცემულია სერიის კონკრეტული შენადნობის იდენტიფიცირებისთვის. ათობითი წერტილის შემდეგი რიცხვი მიუთითებს, არის თუ არა შენადნობი, არის ჩამოსხმა (.0) ან ingot (.1 ან .2). კაპიტალური ასლის პრეფიქსი მიუთითებს კონკრეტული შენადნობის მოდიფიკაციაზე.
მაგალითი: შენადნობი - A356.0 დედაქალაქი (Axxx.x) მიუთითებს შენადნობის 356.0 მოდიფიკაციაზე. ნომერი 3 (ა3xx.x) მიუთითებს, რომ ის არის სილიციუმის პლუს სპილენძის და/ან მაგნიუმის სერია. 56 ინ (ცული56.0) განსაზღვრავს შენადნობას 3xx.x სერიის ფარგლებში, ხოლო .0 (Axxx.0) მიუთითებს, რომ ეს არის საბოლოო ფორმის ჩამოსხმა და არა ინგოტი.

ალუმინის ტემპერამენტის აღნიშვნის სისტემა -თუ განვიხილავთ ალუმინის შენადნობების სხვადასხვა სერიას, ჩვენ დავინახავთ, რომ მათ მახასიათებლებსა და, შესაბამისად, გამოყენებასთან დაკავშირებით მნიშვნელოვანი განსხვავებებია. პირველი საკითხი, რომელიც უნდა აღიაროთ, საიდენტიფიკაციო სისტემის გაგების შემდეგ არის ის, რომ ზემოთ ნახსენები სერიის შიგნით არსებობს ორი მკაფიოდ განსხვავებული ტიპის ალუმინი. ეს არის სითბოს განკურნებადი ალუმინის შენადნობები (მათ, რომელსაც შეუძლია ძალაუფლების მოპოვება სითბოს დამატებით) და არასასურველი სამკურნალო ალუმინის შენადნობები. ეს განსხვავება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამ ორი ტიპის მასალებზე რკალის შედუღების ზემოქმედების გათვალისწინებით.

1xxx, 3xxx და 5xxx სერიის wrought ალუმინის შენადნობები არ არის სითბოს განკურნებად და მხოლოდ დაძაბულია. 2xxx, 6xxx და 7xxx სერიის wrought ალუმინის შენადნობები სითბოს სამკურნალოა და 4xxx სერია შედგება როგორც სითბოს სამკურნალო, ისე არა სითბოს განკურნებადი შენადნობებისგან. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x და 7xx.x სერიის მსახიობი შენადნობები სითბოს სამკურნალოა. შტამების გამკვრივება ზოგადად არ გამოიყენება კასტინგზე.

სითბოს სამკურნალო შენადნობები იძენს მათ ოპტიმალურ მექანიკურ თვისებებს თერმული მკურნალობის პროცესის საშუალებით, ყველაზე გავრცელებული თერმული მკურნალობა არის სითბოს დამუშავების ხსნარი და ხელოვნური დაბერება. ხსნარის სითბოს მკურნალობა არის შენადნობის გათბობის პროცესი მომატებულ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 990 გ. F), რათა შენადნობის ელემენტები ან ნაერთები ხსნარში გადაიტანოს. ამას მოსდევს ჩაქრობა, ჩვეულებრივ წყალში, ოთახის ტემპერატურაზე ზედმეტი გაჯერებული ხსნარის შესაქმნელად. ხსნარის სითბოს მკურნალობას ჩვეულებრივ მოსდევს დაბერება. დაბერება არის ელემენტების ან ნაერთების ნაწილის ნალექი ზედმეტი გაჯერებული ხსნარიდან, რათა სასურველი თვისებები გამოიტანოს.

არასასურველი სამკურნალო შენადნობები იძენენ თავიანთ ოპტიმალურ მექანიკურ თვისებებს დაძაბვის გამკვრივების გზით. დაძაბვის გამკვრივება არის სიძლიერის გაზრდის მეთოდი ცივი მუშაობის გამოყენების გზით. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ძირითადი ტემპერამენტის აღნიშვნები

ცხრილი 3

ტემპერამენტის ძირითადი აღნიშვნის გარდა, არსებობს ორი ქვედანაყოფის კატეგორია, ერთი, რომელიც მიმართავს "H" ტემპერამს - დაძაბულობას, ხოლო მეორე მიმართავს "T" ტემპერამენტს - თერმულად დამუშავებულ აღნიშვნას.

H ტემპერამენტის ქვედანაყოფები - დაძაბულობა გამკვრივებულია

H- ის შემდეგ პირველი ციფრი მიუთითებს ძირითადი ოპერაციის შესახებ:
H1- დაძაბულობა მხოლოდ გამკვრივდა.
H2- დაძაბული გამკვრივებული და ნაწილობრივ ანონალი.
H3- დაძაბულობა გამკვრივდა და სტაბილიზირებულია.
H4- დაძაბული გამაგრებული და ლაქი ან შეღებილი.

H- ის შემდეგ მეორე ციფრი მიუთითებს შტამების გამკვრივების ხარისხზე:
HX2- მეოთხედი მძიმე Hx4- ნახევარი მძიმე Hx6-სამი მეოთხედი რთულია
HX8- სრული მძიმე Hx9- ზედმეტი მძიმე

T ტემპერამენტის ქვედანაყოფები - თერმულად მკურნალობა

T1- ბუნებრივად დაბერდება ტემპერატურის მომატებული ფორმირების პროცესის გაგრილების შემდეგ, მაგალითად, ექსტრუცია.
T2- სიცივე მუშაობდა ტემპერატურის მომატებული ფორმირების პროცესისგან გაცივების შემდეგ, შემდეგ კი ბუნებრივად ასაკისგან.
T3- ხსნარი სითბოს დამუშავებული, ცივი მუშაობდა და ბუნებრივად ასაკოვანი.
T4- ხსნარი სითბოს დამუშავებული და ბუნებრივად ასაკოვანი.
T5- ხელოვნურად დაბერდა ტემპერატურის მომატებული ფორმირების პროცესის გაგრილების შემდეგ.
T6- ხსნარი სითბოს დამუშავებული და ხელოვნურად ასაკოვანი.
T7- ხსნარი სითბოს დამუშავებული და სტაბილიზირებული (ზედმეტად).
T8- ხსნარი სითბოს დამუშავებული, ცივი მუშაობით და ხელოვნურად ასაკოვანი.
T9- ხსნარის სითბო დამუშავებული, ხელოვნურად ასაკოვანი და ცივი მუშაობდა.
T10- სიცივე მუშაობდა ტემპერატურის მომატებული ფორმირების პროცესისგან გაცივების შემდეგ, შემდეგ კი ხელოვნურად დაბერებული.

დამატებითი ციფრები მიუთითებს სტრესის შემსუბუქებაში.
მაგალითები:
TX51ან txx51- სტრესი გაჭიმვით.
TX52ან txx52- სტრესი გაათავისუფლეს შეკუმშვით.

ალუმინის შენადნობები და მათი მახასიათებლები- თუ განვიხილავთ ალუმინის ალუმინის შენადნობების შვიდი სერიას, ჩვენ ვაფასებთ მათ განსხვავებებს და გვესმის მათი განაცხადები და მახასიათებლები.

1xxx სერიის შენადნობები-(არათანაბარი სამკურნალო-საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 10-დან 27 კს-მდე) ამ სერიას ხშირად უწოდებენ სუფთა ალუმინის სერიას, რადგან საჭიროა 99.0% მინიმალური ალუმინი ჰქონდეს. ისინი შედუღებულია. ამასთან, მათი ვიწრო დნობის დიაპაზონის გამო, ისინი გარკვეულ მოსაზრებებს მოითხოვს, რათა შეიმუშაონ შედუღების მისაღები პროცედურები. ფაბრიკაციის დროს განიხილება, ეს შენადნობები შეირჩევა ძირითადად მათი უმაღლესი კოროზიის წინააღმდეგობისთვის, მაგალითად, სპეციალიზებულ ქიმიურ ტანკებში და მილსადენებში, ან მათი შესანიშნავი ელექტრული გამტარობისთვის, როგორც ავტობუსის ზოლების პროგრამებში. ამ შენადნობებს აქვთ შედარებით ცუდი მექანიკური თვისებები და იშვიათად განიხილება ზოგადი სტრუქტურული პროგრამებისთვის. ამ ბაზის შენადნობები ხშირად შედუღებულია შემავსებლის შესატყვისი მასალებით ან 4XXX შემავსებლის შენადნობებით, რომლებიც დამოკიდებულია განაცხადის და შესრულების მოთხოვნებზე.

2xxx სერიის შენადნობები- (სითბოს სამკურნალო - საბოლოო დაძაბულობის სიმტკიცით 27 -დან 62 კს -მდე) ეს არის ალუმინის / სპილენძის შენადნობები (სპილენძის დამატებები 0.7 -დან 6.8%-მდე) და არის მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ხარისხის შენადნობები, რომლებიც ხშირად გამოიყენება კოსმოსური და თვითმფრინავის პროგრამებისთვის. მათ აქვთ შესანიშნავი ძალა ტემპერატურის ფართო სპექტრზე. ამ შენადნობების ზოგიერთი შენადნობი ითვლება ARC შედუღების პროცესებით, რადგან მათი მგრძნობელობაა ცხელი ბზარი და სტრესი კოროზიის გახეხვის გამო; ამასთან, სხვები თაღის შედუღებულია ძალიან წარმატებით შედუღების სწორი პროცედურებით. ეს საბაზო მასალები ხშირად შედუღებულია მაღალი სიძლიერით 2XXX სერიის შემავსებლის შენადნობებით, რომლებიც შექმნილია მათი შესრულების შესასრულებლად, მაგრამ ზოგჯერ შეიძლება შედუღდეს 4XXX სერიის შემავსებლებით, რომლებიც შეიცავს სილიკონს ან სილიკონს და სპილენძს, დამოკიდებულია განაცხადის და მომსახურების მოთხოვნებზე.

3XXX სერიის შენადნობები-(არათანაბარი სამკურნალო-საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 16-დან 41 კს-მდე) ეს არის ალუმინის / მანგანუმის შენადნობები (მანგანუმის დამატებები 0.05-დან 1.8%-მდე) და ზომიერი სიძლიერეა, აქვთ კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა, კარგი ფორმატირება და შესაფერისია ამაღლებულ ტემპერატურაზე. მათი ერთ -ერთი პირველი გამოყენება იყო ქოთნები და ტაფები და ისინი დღეს მთავარი კომპონენტია მანქანებსა და ელექტროსადგურებში სითბოს გადამცვლელებისთვის. ამასთან, მათი ზომიერი სიძლიერე ხშირად გამორიცხავს მათ სტრუქტურულ პროგრამებს. ამ ბაზის შენადნობები შედუღებულია 1xxx, 4xxx და 5xxx სერიის შემავსებლის შენადნობებით, რაც დამოკიდებულია მათ სპეციფიკურ ქიმიაზე და კონკრეტულ განაცხადსა და მომსახურების მოთხოვნებზე.

4xxx სერიის შენადნობები-(სითბოს სამკურნალო და არაა სითბოს სამკურნალო-საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 25-დან 55 კს-მდე) ეს არის ალუმინის / სილიკონის შენადნობები (სილიკონის დამატებები 0.6-დან 21.5%-მდე) და ერთადერთი სერია, რომელიც შეიცავს ორივე სითბოს განკურნებად, ისე არა სითბოს სამკურნალო შენადნობებს. სილიკონი, ალუმინის დამატებისას, ამცირებს დნობის წერტილს და აუმჯობესებს მის სითხეს, როდესაც მდნარი. ეს მახასიათებლები სასურველია შემავსებლის მასალებისთვის, რომლებიც გამოიყენება როგორც შერწყმის შედუღებისთვის, ასევე ბრაზილიისთვის. შესაბამისად, შენადნობების ეს სერია ძირითადად გვხვდება, როგორც შემავსებელი მასალა. სილიკონი, დამოუკიდებლად ალუმინში, არის სითბოს სამკურნალო; ამასთან, ამ სილიციუმის მრავალი შენადნობები შეიქმნა, რომ ჰქონდეს მაგნიუმის ან სპილენძის დამატებები, რაც მათ შესაძლებლობას აძლევს რეაგირება მოახდინონ სითბოს მკურნალობის გადაწყვეტის მიზნით. როგორც წესი, ამ სითბოს განკურნებადი შემავსებლის შენადნობები გამოიყენება მხოლოდ მაშინ, როდესაც შედუღებული კომპონენტი ექვემდებარება შედუღების თერმული მკურნალობას.

5xxx სერიის შენადნობები-(არათანაბარი სამკურნალო-საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 18-დან 51 კს-მდე) ეს არის ალუმინის / მაგნიუმის შენადნობები (მაგნიუმის დამატებები 0.2-დან 6.2%-მდე) და აქვთ ყველაზე მაღალი სიძლიერე არა ცხიმიანი განკურნებადი შენადნობებით. გარდა ამისა, ეს შენადნობის სერია ადვილად შედუღებულია და ამ მიზეზების გამო ისინი გამოიყენება მრავალფეროვანი პროგრამებისთვის, როგორიცაა გემთმშენებლობა, ტრანსპორტირება, წნევის ჭურჭელი, ხიდები და შენობები. მაგნიუმის ბაზის შენადნობები ხშირად შედუღებულია შემავსებლის შენადნობებით, რომლებიც შეირჩევა საბაზო მასალის მაგნიუმის შინაარსის განხილვის შემდეგ და შედუღებული კომპონენტის გამოყენებისა და მომსახურების პირობებში. ამ სერიაში შენადნობები 3.0% -ზე მეტი მაგნიუმით არ არის რეკომენდებული ტემპერატურის მომატებული მომსახურებისთვის 150 გრადუსზე ზემოთ, რადგან მათი პოტენციალი სენსიტიზაციისა და შემდგომი მგრძნობელობის გამო სტრესული კოროზიის გახეხვის მიმართ. ბაზის შენადნობები, რომელთაგან ნაკლები 2.5% მაგნიუმით, ხშირად შედუღებულია წარმატებით, 5xxx ან 4xxx სერიის შემავსებლის შენადნობებით. ბაზის შენადნობი 5052 ზოგადად აღიარებულია, როგორც მაქსიმალური მაგნიუმის შინაარსის ბაზის შენადნობი, რომლის შედუღებაც შესაძლებელია 4XXX სერიის შემავსებლის შენადნობით. ევტექტიკური დნობისა და დაკავშირებული ღარიბი, როგორც შედუღებული მექანიკური თვისებების გამო, პრობლემების გამო, არ არის რეკომენდებული ამ შენადნობის სერიაში მასალის შედუღება, რომელიც შეიცავს მაგნიუმის უფრო მეტ რაოდენობას 4XXX სერიის შემავსებლებთან. მაგნიუმის ბაზის უფრო მაღალი მასალები მხოლოდ შედუღებულია 5xxx შემავსებლის შენადნობებით, რომლებიც ზოგადად შეესაბამება ბაზის შენადნობის კომპოზიციას.

6xxx სერიის შენადნობები- (სითბოს სამკურნალო - საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 18 -დან 58 კს -მდე) ეს არის ალუმინის / მაგნიუმის - სილიკონის შენადნობები (მაგნიუმი და სილიკონის დამატებები დაახლოებით 1.0%) და ფართოდ გვხვდება შედუღების ფაბრიკაციის მთელ ინდუსტრიაში, რომელიც უპირატესად გამოიყენება ექსტრაქციების სახით და შედის მრავალ სტრუქტურულ კომპონენტში. მაგნიუმისა და სილიკონის ალუმინის დამატება წარმოქმნის მაგნიუმის-სილიციდების ნაერთს, რაც ამ მასალას უზრუნველყოფს მისი შესაძლებლობით, გახდეს ხსნარის სითბო, რომელიც მკურნალობს გაუმჯობესებული სიძლიერისთვის. ეს შენადნობები ბუნებრივად გამაგრებულია ბზარი მგრძნობიარე და ამ მიზეზით, ისინი არ უნდა იყვნენ რკალის შედუღებული აუტოგენურად (შემავსებლის გარეშე). ARC შედუღების პროცესში შემავსებლის მასალის ადეკვატური რაოდენობით დამატება აუცილებელია საბაზისო მასალის განზავების მიზნით, რითაც თავიდან აიცილოთ ცხელი ბზარის პრობლემა. ისინი შედუღებულია როგორც 4xxx, ასევე 5xxx შემავსებლის მასალებით, რაც დამოკიდებულია განაცხადის და მომსახურების მოთხოვნებზე.

7xxx სერიის შენადნობები- (სითბოს სამკურნალო - საბოლოო დაძაბულობის სიმძლავრით 32 -დან 88 კს -მდე) ეს არის ალუმინის / თუთიის შენადნობები (თუთიის დამატებები 0.8 -დან 12.0%-მდე) და მოიცავს ყველაზე მაღალი სიძლიერის ალუმინის შენადნობას. ეს შენადნობები ხშირად გამოიყენება მაღალი ხარისხის პროგრამებში, როგორიცაა თვითმფრინავი, საჰაერო სივრცე და კონკურენტუნარიანი სპორტული მოწყობილობები. შენადნობების 2XXX სერიის მსგავსად, ამ სერიას მოიცავს შენადნობები, რომლებიც თაღოვანი შედუღების არასასურველი კანდიდატად ითვლება და სხვები, რომლებიც ხშირად ARC- ს წარმატებით შედუღებულია. ამ სერიაში ჩვეულებრივ შედუღებული შენადნობები, მაგალითად 7005, ძირითადად შედუღებულია 5xxx სერიის შემავსებლის შენადნობებით.

მოკლე შინაარსი- დღევანდელი ალუმინის შენადნობები, მათ სხვადასხვა ტემპებთან ერთად, მოიცავს საწარმოო მასალების ფართო და მრავალმხრივ ასორტიმენტს. პროდუქტის ოპტიმალური დიზაინისა და შედუღების წარმატებული პროცედურის შემუშავებისთვის, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს განსხვავებები მრავალ შენადნობასა და მათ სხვადასხვა შესრულებისა და შედუღების მახასიათებლებს შორის. ARC შედუღების პროცედურების შემუშავებისას, ამ სხვადასხვა შენადნობებისთვის, ყურადღება უნდა მიექცეს შედუღების სპეციფიკურ შენადნობას. ხშირად ამბობენ, რომ ალუმინის რკალის შედუღება არ არის რთული, ”ეს უბრალოდ განსხვავებულია”. მე მჯერა, რომ ამ განსხვავებების გაგების მნიშვნელოვანი ნაწილია სხვადასხვა შენადნობების, მათი მახასიათებლების და მათი საიდენტიფიკაციო სისტემის გაცნობა.