Alumini është metali më i bollshëm në botë dhe është elementi i tretë më i zakonshëm që përfshin 8% të kores së Tokës. Shkathtësia e aluminit e bën atë metalin më të përdorur gjerësisht pas çelikut.

Prodhimi i aluminit

Alumini rrjedh nga boksiti mineral. Boksiti shndërrohet në oksid alumini (alumina) përmes procesit të Bayer. Alumina më pas shndërrohet në metal alumini duke përdorur qelizat elektrolitike dhe procesin e Hall-Heroult.

Kërkesa vjetore e aluminit

Kërkesa në të gjithë botën për alumin është rreth 29 milion ton në vit. Rreth 22 milion ton është alumini i ri dhe 7 milion tonë është ricikluar skrap alumini. Përdorimi i aluminit të ricikluar është imponues ekonomik dhe mjedisor. Duhen 14,000 kWh për të prodhuar 1 ton alumini të ri. Në të kundërt, duhen vetëm 5% të kësaj për të rikthyer dhe ricikluar një ton alumini. Nuk ka asnjë ndryshim në cilësinë midis lidhjeve të aluminit të virgjër dhe të ricikluar.

Aplikimet e aluminit

I pastëraluminiështë e butë, e dukshme, rezistente ndaj korrozionit dhe ka një përçueshmëri të lartë elektrike. Përdoret gjerësisht për kabllot e petë dhe përcjellësit, por lidhja me elementë të tjerë është i nevojshëm për të siguruar forcat më të larta të nevojshme për aplikimet e tjera. Alumini është një nga metalet më të lehta inxhinierike, duke pasur një raport të forcës ndaj peshës superiore ndaj çelikut.

Duke përdorur kombinime të ndryshme të vetive të tij të dobishme si forca, butësia, rezistenca ndaj korrozionit, riciklueshmëria dhe formueshmëria, alumini po përdoret në një numër gjithnjë në rritje të aplikacioneve. Kjo grup i produkteve varion nga materialet strukturore deri tek petë e hollë të paketimit.

Përcaktimet e aliazhit

Alumini është më së shpeshti i lidhur me bakër, zink, magnez, silikon, mangan dhe litium. Shtesa të vogla të kromit, titanit, zirkonit, plumbit, bismut dhe nikelit janë bërë gjithashtu dhe hekuri është pa ndryshim i pranishëm në sasi të vogla.

Ka mbi 300 lidhje të punuar me 50 në përdorim të përbashkët. Ato janë identifikuar normalisht nga një sistem me katër figura i cili ka origjinën në SH.B.A. dhe tani pranohet në mënyrë universale. Tabela 1 përshkruan sistemin për lidhjet e punuar. Aliazhet e hedhura kanë përcaktime të ngjashme dhe përdorin një sistem pesë shifror.

Tabela 1.Përcaktimet për lidhjet e aluminit të punuar.

Për lidhjet e aluminit të farkëtuar të pa aluminuar të përcaktuara 1xxx, dy shifrat e fundit paraqesin pastërtinë e metalit. Ato janë ekuivalente me dy shifrat e fundit pas pikës dhjetore kur pastërtia e aluminit shprehet në 0.01 përqind më të afërt. Shifra e dytë tregon modifikime në kufijtë e papastërtisë. Nëse shifra e dytë është zero, ai tregon alumin të pa alumin që ka kufij të papastërtisë natyrore dhe 1 deri në 9, tregoni papastërti individuale ose elementë lidhës.

Për grupet 2xxx në 8xxx, dy shifrat e fundit identifikojnë lidhje të ndryshme alumini në grup. Shifra e dytë tregon modifikimet e aliazhit. Një shifër e dytë e zero tregon aliazhin origjinal dhe numrat e plotë 1 deri në 9 tregojnë modifikime të njëpasnjëshme të aliazhit.

Vetitë fizike të aluminit

Dendësi e aluminit

Alumini ka një densitet rreth një të tretës atë të çelikut ose bakrit duke e bërë atë një nga metalet më të lehta tregtare në dispozicion. Raporti që rezulton me forcë të lartë ndaj peshës e bën atë një material të rëndësishëm strukturor që lejon rritjen e ngarkesave ose kursimit të karburantit për industritë e transportit në veçanti.

Forcë e aluminit

Alumini i pastër nuk ka një forcë të lartë tërheqëse. Sidoqoftë, shtimi i elementeve aliazh si mangani, silikoni, bakri dhe magnezi mund të rrisin vetitë e forcës së aluminit dhe të prodhojnë një aliazh me veti të përshtatura për aplikacione të veçanta.

Aluminiështë i përshtatshëm për mjediset e ftohta. Ajo ka avantazhin ndaj çelikut në atë që forca e tij elastike rritet me uljen e temperaturës duke ruajtur ashpërsinë e saj. Steeleliku nga ana tjetër bëhet i brishtë në temperatura të ulëta.

Rezistencë ndaj korrozionit të aluminit

Kur ekspozohet në ajër, një shtresë e oksidit të aluminit formohet pothuajse menjëherë në sipërfaqen e aluminit. Kjo shtresë ka rezistencë të shkëlqyeshme ndaj gërryerjes. Isshtë mjaft rezistent ndaj shumicës së acideve, por më pak rezistent ndaj alkaleve.

Përçueshmëri termike e aluminit

Përçueshmëria termike e aluminit është rreth tre herë më e madhe se ajo e çelikut. Kjo e bën aluminin një material të rëndësishëm si për aplikimet e ftohjes ashtu edhe për ngrohjen siç janë shkëmbyesit e nxehtësisë. Kombinuar me të duke qenë jo toksike kjo pronë do të thotë që alumini përdoret gjerësisht në enë gatimi dhe enë gatimi.

Përçueshmëri elektrike e aluminit

Së bashku me bakrin, alumini ka një përçueshmëri elektrike mjaft të lartë për t’u përdorur si një përcjellës elektrik. Megjithëse përçueshmëria e aliazhit të kryerjes së përdorur zakonisht (1350) është vetëm rreth 62% e bakrit të annealizuar, ai është vetëm një e treta pesha dhe për këtë arsye mund të zhvillojë dy herë më shumë energji elektrike kur krahasohet me bakrin me të njëjtën peshë.

Reflektim i aluminit

Nga UV në infra të kuqe, alumini është një reflektues i shkëlqyeshëm i energjisë rrezatuese. Reflektimi i dukshëm i dritës prej rreth 80% do të thotë se përdoret gjerësisht në ndeshjet e dritës. Të njëjtat veti të reflektimit bënaluminiIdeale si një material izolues për të mbrojtur kundër rrezeve të diellit gjatë verës, ndërsa izolon kundër humbjes së nxehtësisë në dimër.

Tabela 2.Karakteristikat për alumin.

Karakteristikat mekanike të aluminit

Alumini mund të deformohet rëndë pa dështim. Kjo lejon që alumini të formohet duke rrokullisur, ekstruduar, vizatim, përpunim dhe procese të tjera mekanike. Mund të hidhet gjithashtu në një tolerancë të lartë.

Lidhja, puna e ftohtë dhe trajtimi i nxehtësisë të gjitha mund të përdoren të gjitha për të përshtatur vetitë e aluminit.

Forca elastike e aluminit të pastër është rreth 90 MPa por kjo mund të rritet në mbi 690 MPa për disa lidhjeve të trajtueshme nga nxehtësia.

Standarde alumini

Standardi i vjetër BS1470 është zëvendësuar me nëntë standarde EN. Standardet EN janë dhënë në Tabelën 4.

Tabela 4.EN standarde për aluminin

Standardet EN ndryshojnë nga standardi i vjetër, BS1470 në zonat e mëposhtme:

• Përbërjet kimike - të pandryshuara.
• Sistemi i numërimit të aliazhit - i pandryshuar.
• Përcaktimet e temperaturës për lidhjet e trajtueshme të nxehtësisë tani mbulojnë një gamë më të gjerë të temperaturave speciale. Deri në katër shifra pasi T janë prezantuar për aplikime jo standarde (p.sh. T6151).
• Përcaktimet e temperaturës për lidhjet e shërueshme jo të nxehta - Tempers ekzistues janë të pandryshuar, por tunduesit tani janë më të përcaktuara më gjithëpërfshirës për sa i përket asaj se si krijohen. Temperatura e butë (O) tani është H111 dhe është futur një temperaturë e ndërmjetme H112. Për aliazh 5251 Tempers tani tregohen si H32/H34/H36/H38 (ekuivalent me H22/H24, etj). H19/H22 & H24 tani tregohen veçmas.
• Karakteristikat mekanike - mbeten të ngjashme me shifrat e mëparshme. Stresi i provës 0.2% tani duhet të citohet në certifikatat e provës.
• Tolerancat janë forcuar në shkallë të ndryshme.
  

  Trajtimi i nxehtësisë së aluminit

  Një gamë e trajtimeve të nxehtësisë mund të aplikohen në lidhjet e aluminit:

  • Homogjenizimi - Heqja e ndarjes duke ngrohur pas hedhjes.
  • Pjekja-e përdorur pas punës së ftohtë për të zbutur lidhjet e forcës së punës (1xxx, 3xxx dhe 5xxx).
  • Reshjet ose ngurtësimi i moshës (lidhjet 2xxx, 6xxx dhe 7xxx).
  • Trajtimi i nxehtësisë së zgjidhjes para plakjes së lidhjeve të forcimit të reshjeve.
  • Duke u ndalur për shërimin e veshjeve
  • Pas trajtimit të nxehtësisë një prapashtesë i shtohet numrave të përcaktimit.
  • Prapashtesa F do të thotë "si e fabrikuar".
  • O do të thotë "produkte të farkëtuara të annealed".
  • T do të thotë që është "trajtuar nxehtësia".
  • W do të thotë që materiali ka qenë i trajtuar nxehtësia e zgjidhjes.
  • H i referohet lidhjeve të trajtueshme jo të nxehta që janë "të punuara të ftohta" ose "tendosje të ngurtësuar".
  • Lidhjet e trajtueshme jo të nxehta janë ato në grupet 3xxx, 4xxx dhe 5xxx.