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

Prodhimi i Aluminit

Alumini rrjedh nga minerali boksit. Boksiti shndërrohet në oksid alumini (alumin) nëpërmjet procesit Bayer. Alumini më pas konvertohet në metal alumini duke përdorur qeliza elektrolitike dhe Procesin Hall-Heroult.

Kërkesa vjetore e aluminit

Kërkesa në mbarë botën për alumin është rreth 29 milionë tonë në vit. Rreth 22 milionë tonë është alumini i ri dhe 7 milionë tonë janë skrap alumini të ricikluar. Përdorimi i aluminit të ricikluar është ekonomikisht dhe ekologjikisht bindës. Duhen 14,000 kWh për të prodhuar 1 ton alumin të ri. Në të kundërt, duhen vetëm 5% e kësaj për të rishkrirë dhe ricikluar një ton alumin. Nuk ka asnjë ndryshim në cilësi midis lidhjeve të aluminit të virgjër dhe të ricikluar.

Aplikimet e aluminit

I pastëraluminiështë i butë, duktil, rezistent ndaj korrozionit dhe ka një përçueshmëri të lartë elektrike. Përdoret gjerësisht për kabllot me fole dhe përçues, por lidhja me elementë të tjerë është e nevojshme për të siguruar fortësitë më të larta të nevojshme për aplikime të tjera. Alumini është një nga metalet më të lehta inxhinierike, që ka një raport forcë ndaj peshës më të lartë se çeliku.

Duke përdorur kombinime të ndryshme të vetive të tij të favorshme si forca, lehtësia, rezistenca ndaj korrozionit, riciklimi dhe formueshmëria, alumini përdoret në një numër gjithnjë në rritje aplikimesh. Kjo gamë produktesh varion nga materialet strukturore deri te fletët e hollë të paketimit.

Emërtimet e aliazhit

Alumini më së shpeshti lidhet me bakër, zink, magnez, silikon, mangan dhe litium. Bëhen gjithashtu shtesa të vogla të kromit, titanit, zirkonit, plumbit, bismutit dhe nikelit dhe hekuri është gjithmonë i pranishëm në sasi të vogla.

Ka mbi 300 lidhje të përpunuara me 50 në përdorim të përbashkët. Ato zakonisht identifikohen nga një sistem katër figurash i cili e ka origjinën në SHBA dhe tani është i pranuar botërisht. Tabela 1 përshkruan sistemin për lidhjet e farkëtuara. Lidhjet e derdhura kanë emërtime të ngjashme dhe përdorin një sistem pesëshifror.

Tabela 1.Emërtimet për lidhjet e aluminit të farkëtuar.

Për lidhjet e aluminit të papërpunuar të caktuar 1XXX, dy shifrat e fundit përfaqësojnë pastërtinë e metalit. Ato janë ekuivalente me dy shifrat e fundit pas pikës dhjetore kur pastërtia e aluminit shprehet me 0,01 përqind më të afërt. Shifra e dytë tregon modifikime në kufijtë e papastërtive. Nëse shifra e dytë është zero, ajo tregon aluminin e palidhur që ka kufijtë e papastërtisë natyrore dhe 1 deri në 9, tregon papastërtitë individuale ose elementët aliazh.

Për grupet 2XXX deri në 8XXX, dy shifrat e fundit identifikojnë lidhjet e ndryshme të aluminit në grup. Shifra e dytë tregon modifikimet e aliazhit. Një shifër e dytë zero tregon lidhjen origjinale dhe numrat e plotë 1 deri në 9 tregojnë modifikime të njëpasnjëshme të aliazhit.

Vetitë fizike të aluminit

Dendësia e aluminit

Alumini ka një dendësi rreth një të tretën e asaj të çelikut ose bakrit, duke e bërë atë një nga metalet më të lehta në treg. Rezultati i raportit të lartë të forcës ndaj peshës e bën atë një material të rëndësishëm strukturor që lejon rritjen e ngarkesave ose kursimeve të karburantit për industritë e transportit në veçanti.

Forca e aluminit

Alumini i pastër nuk ka një rezistencë të lartë në tërheqje. Megjithatë, shtimi i elementeve aliazh si mangani, silikoni, bakri dhe magnezi mund të rrisë vetitë e forcës së aluminit dhe të prodhojë një aliazh me veti të përshtatura për aplikime të veçanta.

Aluminiështë i përshtatshëm për ambiente të ftohta. Ai ka avantazhin ndaj çelikut në atë që forca e tij në tërheqje rritet me uljen e temperaturës duke ruajtur qëndrueshmërinë e tij. Çeliku nga ana tjetër bëhet i brishtë në temperatura të ulëta.

Rezistenca ndaj korrozionit të aluminit

Kur ekspozohet ndaj ajrit, një shtresë oksidi alumini formohet pothuajse menjëherë në sipërfaqen e aluminit. Kjo shtresë ka rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit. Është mjaft rezistent ndaj shumicës së acideve, por më pak rezistent ndaj alkaleve.

Përçueshmëria 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 për ftohje ashtu edhe për ngrohje, siç janë shkëmbyesit e nxehtësisë. E kombinuar me të qenit jo toksike, kjo veti do të thotë se alumini përdoret gjerësisht në enët e gatimit dhe enët e kuzhinës.

Përçueshmëria elektrike e aluminit

Së bashku me bakrin, alumini ka një përçueshmëri elektrike mjaft të lartë për t'u përdorur si përçues elektrik. Megjithëse përçueshmëria e lidhjes përcjellëse të përdorur zakonisht (1350) është vetëm rreth 62% e bakrit të pjekur, ajo është vetëm një e treta e peshës dhe për këtë arsye mund të përçojë dy herë më shumë energji elektrike kur krahasohet me bakrin me të njëjtën peshë.

Reflektueshmëria e aluminit

Nga rrezet ultravjollcë në infra të kuqe, alumini është një reflektues i shkëlqyer i energjisë rrezatuese. Reflektueshmëria e dukshme e dritës prej rreth 80% do të thotë se përdoret gjerësisht në pajisjet e ndriçimit. Të njëjtat veti të reflektimit bënaluminiideale si një material izolues për t'u mbrojtur nga rrezet e diellit në verë, ndërsa izolues kundër humbjes së nxehtësisë në dimër.

Tabela 2.Vetitë për aluminin.

Vetitë mekanike të aluminit

Alumini mund të deformohet rëndë pa dështim. Kjo lejon që alumini të formohet nga rrotullimi, ekstrudimi, vizatimi, përpunimi dhe procese të tjera mekanike. Gjithashtu mund të hidhet në një tolerancë të lartë.

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

Rezistenca në tërheqje e aluminit të pastër është rreth 90 MPa, por kjo mund të rritet në mbi 690 MPa për disa lidhje të trajtueshme me nxehtësi.

Standardet e aluminit

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

Tabela 4.Standardet EN për aluminin

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

• Përbërjet kimike - të pandryshuara.
• Sistemi i numërimit të aliazhit - i pandryshuar.
• Emërtimet e temperaturës për lidhjet e trajtueshme me nxehtësi tani mbulojnë një gamë më të gjerë të temperamenteve të veçanta. Deri në katër shifra pas T janë futur për aplikime jo standarde (p.sh. T6151).
• Emërtimet e temperaturës për lidhjet e patrajtueshme me nxehtësi - temperamentet ekzistuese janë të pandryshuara, por temperamentet tani përcaktohen në mënyrë më gjithëpërfshirëse për sa i përket mënyrës se si krijohen. Temperatura e butë (O) tani është H111 dhe është prezantuar një temperament i ndërmjetëm H112. Për aliazhin 5251, temperamentet tregohen tani si H32/H34/H36/H38 (ekuivalente me H22/H24, etj). H19/H22 dhe H24 tani shfaqen veçmas.
• Karakteristikat mekanike - mbeten të ngjashme me figurat e mëparshme. 0,2% Stresi i provës tani duhet të kuotohet në certifikatat e testit.
• Tolerancat janë shtrënguar në shkallë të ndryshme.
  

  Trajtimi termik i aluminit

  Një sërë trajtimesh termike mund të aplikohen për lidhjet e aluminit:

  • Homogjenizimi - heqja e ndarjes me anë të ngrohjes pas derdhjes.
  • Pjekja - përdoret pas punës së ftohtë për të zbutur lidhjet e forcimit të punës (1XXX, 3XXX dhe 5XXX).
  • Reshjet ose forcimi i moshës (aliazhet 2XXX, 6XXX dhe 7XXX).
  • Trajtimi termik i tretësirës para plakjes së lidhjeve forcuese të reshjeve.
  • Sobë për shërimin e veshjeve
  • Pas trajtimit termik një prapashtesë i shtohet numrave të emërtimit.
  • Prapashtesa F do të thotë "si e fabrikuar".
  • O do të thotë "produkte të përpunuara të pjekura".
  • T do të thotë se është "trajtuar me nxehtësi".
  • W do të thotë se materiali është trajtuar me nxehtësi me tretësirë.
  • H i referohet lidhjeve të patrajtueshme me nxehtësi që janë "të punuara në të ftohtë" ose "të ngurtësuara me sforcim".
  • Lidhjet që nuk trajtohen me nxehtësi janë ato në grupet 3XXX, 4XXX dhe 5XXX.