X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

انواع آلیاژ های آلومینیم

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

این آلیاژ در درجه حرارت ۵۴۸ درجه سانتیگراد ( یوتکتیک ) دارای حد حلالیتی برابر ۵٫۷ % می باشد که در درجه حرارت محیط به ۰٫۵% کاهش پیدا می کند . حد حلالیت بالای آن برابر ۹۴٫۳% آلومینیم که در درجه حرارت محیط به ۹۹٫۵ % آلومینیم افزایش می یابد . این آلیاژ دارای قابلیت پیر سازی بوده و بر اثر پیر سازی این آلیاژ فاز تتا (Cu-Al2O3) باعث می شود که نمودار این آلیاژ به نمودار نوع سوم تغییر یابد و با توجه به این که فاز تتا فازی سخت و شکننده می باشد باعث افزایش استحکام قطعه می شود .
اغلب آلیاژ های آلومینیم-مس کمتر از ۱۰ درصد مس دارند و عموما آلیاژ های صنعتی آن دارای ۵ الی ۲ درصد مس می باشند مرغوبترین گروه این آلیاژ ها آلیاژ دورالومین می باشد . که دارای ۳٫۴ تا ۴٫۵ درصد مس و ۱ تا ۱٫۵ درصد منیزیم و ۰٫۶ درصد نیز سیلیسیم می باشد این آلیاژ قابلیت انجام عملیات پیر سازی را داشته و برای انجام این عملیات ابتدا نیاز به محلول سازی در درجه حرارت ۴۲۰ درجه سانتی گراد به مدت ۸ ساعت دارد . و پس از انجام عملیات باید به سرعت در آب سرد شود که مدت زمان کوئینچ بین ۳ تا ۴ ثانیه می باشد . که بعد از سرد کردن این آلیاژ ،آلیاژ محلول سازی شده ی آن به دست می آید که پس از آن عملیات پیر سازی در درجه حرارت ۱۸۰ درجه سانتی گراد به مدت ۵ ساعت انجام می شود که معمولا در کوره و یا هوا به صورت آهسته سرد می شود . نکته قابل توجه در این عملیات این می باشد که اگر مدت عملیات پیر سازی از ۵ ساعت بیشتر شود به آن فرآیند فرا پیر سازی اطلاق می شود که این امر باعث کاهش سختی قطعه می شود

انواع آلیاژ های آلومینیم
۱- آلیاژ آلومینیم – مس Al-Cu
2- آلیاژ آلومینیم –سیلیسیم Al-Si
3- آلیاژ آلومینیم-منیزیم Al-Mg
1- آلیاژ آلومینیم مس :
این آلیاژ در درجه حرارت ۵۴۸ درجه سانتیگراد ( یوتکتیک ) دارای حد حلالیتی برابر ۵٫۷ % می باشد که در درجه حرارت محیط به ۰٫۵% کاهش پیدا می کند . حد حلالیت بالای آن برابر ۹۴٫۳% آلومینیم که در درجه حرارت محیط به ۹۹٫۵ % آلومینیم افزایش می یابد . این آلیاژ دارای قابلیت پیر سازی بوده و بر اثر پیر سازی این آلیاژ فاز تتا (Cu-Al2O3) باعث می شود که نمودار این آلیاژ به نمودار نوع سوم تغییر یابد و با توجه به این که فاز تتا فازی سخت و شکننده می باشد باعث افزایش استحکام قطعه می شود .
اغلب آلیاژ های آلومینیم-مس کمتر از ۱۰ درصد مس دارند و عموما آلیاژ های صنعتی آن دارای ۵ الی ۲ درصد مس می باشند مرغوبترین گروه این آلیاژ ها آلیاژ دورالومین می باشد . که دارای ۳٫۴ تا ۴٫۵ درصد مس و ۱ تا ۱٫۵ درصد منیزیم و ۰٫۶ درصد نیز سیلیسیم می باشد این آلیاژ قابلیت انجام عملیات پیر سازی را داشته و برای انجام این عملیات ابتدا نیاز به محلول سازی در درجه حرارت ۴۲۰ درجه سانتی گراد به مدت ۸ ساعت دارد . و پس از انجام عملیات باید به سرعت در آب سرد شود که مدت زمان کوئینچ بین ۳ تا ۴ ثانیه می باشد . که بعد از سرد کردن این آلیاژ ،آلیاژ محلول سازی شده ی آن به دست می آید که پس از آن عملیات پیر سازی در درجه حرارت ۱۸۰ درجه سانتی گراد به مدت ۵ ساعت انجام می شود که معمولا در کوره و یا هوا به صورت آهسته سرد می شود . نکته قابل توجه در این عملیات این می باشد که اگر مدت عملیات پیر سازی از ۵ ساعت بیشتر شود به آن فرآیند فرا پیر سازی اطلاق می شود که این امر باعث کاهش سختی قطعه می شود
نکته : معمولا فرآیند پیر سازی برای آن گروه از آلیاژ های آلومینیم مس که بیشتر از ۲% مس دارند انجام می شود .
ریخته گری آلیاژ های آلومینیم مس :
مس به دلیل نقطه ذوب بالا نسبت به آلومینیم (۱۰۸۳) درجه به صورت خالص به آلیاژ آلومینیم اضافه نمی شود . و عمدتا از امیژن های ۵۰-۵۰ یا آمیژن های ۳۳-۶۷ آلومینیم – مس استفاده می شود .
برای ساخت آمیژن ها ابتدا مس را ذوب کرده و به حداقل فوق ذوب آن می رساند سپس قطعات آلومینیم را به دفعات ۴ تا ۵ مرتبه به مذاب مس اضافه می کنند جهت اضافه کردن آمیژن به مذاب آلومینیم پس از محاسبه مقدار آمیژن مصرفی فوق ذوب الومینیم را تا ۳۰ درجه افزایش داده سپس آمیژن را به نسبت مورد نیاز به مذاب اضافه می کنیم باید توجه داشت که کلیه عملیات کیفی مذاب بعد از افزایش مس انجام می شود و فقط فلاکس های پوششی می توان قبل از افزایش آمیژن مس همراه با مواد شارژ به بوته اضافه کرد.
۲- آلیاژ آلومینیم – سیلیسیم :
این آلیاژ کاربرد وسیعی در صنعت دارد که این امر به علت قیمت مناسب و خواص عالی آن می باشد معروفترین آلیاژ آلومینیم سیلیسیم سولومین می باشد که این آلیاژ در صنعت دارای ۱۳% سیلیسیم می باشد با توجه به حلالیت ناچیز سیلیسیم در آلومینم در درجه حرارت محیط (۰٫۰۰۵ % ) باید توجه داشت که سیلیسیم در درجه حرارت یوتکتیک آلومینیم دارای ساختار سوزنی و درشت می باشد . که جهت تصحیح دانه ها و ریز کردن آن ها از سدیم استفاده می شود که به صورت نمک طعام یا NaCl به مذاب اضافه می شود که در واقع این فلاکس کلسیم (Cl) عمل هیدروژن زدایی و فلاکس سدیم Naعمل ریز کردن دانه ها را به عهده دارد که درصد اضافه کردن آن به مذاب ۲تا ۲٫۵ درصد وزنی مذاب می باشد
اثر سیلیسیم بر مذاب آلومینیم :
۱- باعث کاهش انحلال گاز هیدروژن در مذاب آلومینیم می شود
۲- باعث افزایش تمایل به انجماد پوسته ای مذاب می شود
۳- سیالیت مذاب را افزایش می دهد که این امر باعث افزایش خواص ریخته گری می شود .
آلیاژ آلومینیم سیلیسم معمولا مورد تست های عملیات حرارتی قرار نمی گیرد
معمولا سیلیسیم به شکل آمیژن به مذاب آلومینیم اضافه می شود
آمیژن های مورد استفاده آمیژن ۸۷-۱۳ % و ۷۸-۲۲% می باشد عمل گاز زدایی قبل از تلقیح مذاب آلومینیم با سیلیسیم انجام می شود .
آلیاژ آلومینیم منیزیم :
حد حلالیت آلومینیم منیزیم بیشتر از آلومینیم سیلیسیم می باشد که می توان حد حلالیت منیزیم را در درجه حرارت یوتکتیک ۴۵۰ درجه سانتیگراد در اثر فرآیند پیر سازی فاز بتا که در این آلیاژ فاز سختی می باشد تشکیل می گردد که این فاز باعث افزایش استحکام و مقاومت به سایش آلیاژ می گردد . معمولا آلیاژ های مورد استفاده جهت پیر سازی ۳ تا ۱۵ % منیزیم دارند منیزیم نیز باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی و غیر فلزی مانند ( MgO-Al2O3 ) ، (MgSi)،(Mg) ،(Mg3N2) ،(MgCl2) می شود که این ترکیبات خواص آلیاژ را به شدت کاهش می دهد همچنین منیزیم قابلیت جذب گاز را افزایش داده و باعث افزایش قابلیت اکسیداسیون می شود بنابراین در طی عملیات ذوب نیاز به محافظت بیشتری در طی فرآیند ذوب دارد . و معمولا ذوب تحت فلاکس های پوششی صورت می گیرد تا تلفات ذوب ریزی کمتر شود .
نکته :
۱-در آلیاژ آلومینیم منیزیم به هیچ عنوان سدیم Na به عنوان ریز کننده استفاده نمی شود و و همچنین از فلاکس ها و گاز هایی که دارای سدیم هستند استفاده نمی شود چون تاثیر سدیم در این آلیاژ منفی می باشد و باعث کاهش خواص مکانیکی آلیاژ می شود
۲- در آلیاژ آلومینیم منیزیم به هیچ عنوان از گاز نیتروژن به عنوان گاز خنثی استفاده نمی شود زیرا این عنصر به شدت با آلومینیم واکنش می دهد .
۳-نیتروژن در اکثر آلیاژ های آلومینیم به غیر از آلیاژ آلومینیم منیزیم به عنوان بهترین گاز خنثی استفاده می شود .
۴-در آلیاژ آلومینیم منیزیم اگر منیزیم زیر ۳ درصد باشد قابلیت پیر سازی نداشته اما بالای ۳ درصد دارای قابلیت پیر سازی می باشد و همچنین منیزیم باعث افزایش قابلیت ماشین کاری قطعه می شود .
تولید آالیاژ آلومینیم منیزیم :
معمولا آلیاژ آلومینیم منیزیم ۲ درصد با افزایش منیزیم خالص به مذاب تولید می شود اما اغلب از آمیژن ۹۰-۱۰ استفاده می شود عموما برای اکسیژن زدایی در این آلیاژ از برلیم استفاده می شود همچنین منیزیم باعث کاهش سیالیت مذاب می شود لذا معمولا سیستم های راهگاهی در این آلیاژ ها ابعاد بزرگتری نسبت به سایر آلیاژ های آلومینیم دارد

 

 

 

 

 

 

ارسال نظر