استانداردهای آلیاژهای آلومینیوم

استانداردهای آلیاژهای آلومینیوم : در اغلب كتاب ها و منابع كه به تكنولوژى و فن شناسی اهميت بيشترى مى دهند، اين تقسيم بندى بر اساس كاربرد و زمينه هاى مختلف كاربرى فلز يا آلیاژ انجام مى گيرد.آلياژهاى آلومينيم به دو دسته ی آلياژهاى ریختگی و آلياژهاى نوردى (كارپذير) تقسيم می شوند. هر یک از دو دسته فوق نيز به دوگروه آلياژهاى عمليات حرارتى پذير و عمليات حرارتى ناپذیر تفكیک مى شوند. 

در خلال سالهاى اوليه صنعت آلومينيوم هرآلياژ جديدى كه ساخته و پرداخته مى شد بوسيله كمپانى هاى سازنده و به اسامى مورد قبول آن ها نامگذارى مى گرديد و هيچگونه نام گذارى بين المللى وجود نداشت. بعدها بتدریج سه گروه كلى نامگذارى عمومیت يافت كه عبارت بودند از سيستم تجارتى ، سيستم ASTM و سيستم SAE ، مثلا آلياژى كه امروزه آلياژ آلومينيوم 1100 ناميده مى شود در سيستم تجارتى با نام S2 ، در سيستم ASTM با نام 990A و درسیستم SAE  با نام 25 شناخته می شد. به همین ترتيب در ساير كشورها نيز سيستم هاى قراردادى ديگر مورد استفاده قرار مى گرفت. واضح است كه یک چنین اسامى مختلف و درهمى براى صنعت نامناسب است. به ناچار يک سيستم مشخص تر و استانداردتر به اسم AA برای آلياژهاى کارپذير آلومينيوم يعنى آلياژهایى كه از طريق مكانيكى به شكل لازم درمى آيند و نه از طريق ريخته گری پیشنهاد و اكنون مورد استفاده قرار مى گيرد.

سیستم نامگذاری آلیاژهای کارپذیر 

در اين سيستم نامگذاری، آلياژهاى كارپذير آلومينيم براساس عناصرآلياژى اصلى خود به هشت گروه مختلف تقسيم مى گردند. در هرگروه نيز مشخصات كامل آلياژ بوسيله چهار عدد از هم تفكيک می گردد. رقم اول از سمت چپ نشاندهنده گروه اصلى آلياژى است. دومين رقم تغييرآلياژ نسبت به آلياژ اوليه را نشان مى دهد. سومين و چهارمين عدد مقدار خلوص یا نوع آلياژ را مشخص مى كند. 

سیستم نامگذاری آلومینیوم و آلیاژهای کارپذیر آن بر اساس استاندارد AA (انجمن آلومینیوم آمریکا)

در رابطه با اين سيستم نامگذاری ابتدا گروه 1000 در نظرگرفته می شود. اين گروه در واقع آلومينيومى را نشان مى دهد كه حداقل خلوص آن 99.00 درصد است، بقيه 1 درصد باقى مانده شامل برخى عناصر خاص چون سيليسيم، آهن، منيزيم وتعداد ديگرى عناصراست كه آنها را بيشتر بعنوان ناخالصى معرفى مى كنند تا عنصرآلياژى. مقادير اين عناصر در جداول استاندارد تركيبات آلياژى در واقع حداكثر مقدار مجاز هر كی را نشان مى دهد. اين عناصر ناخالصى، هريک بر روى خواص مكانيكى و فیزيكى آلومينيم تاثیر خاص خود را دارد و مقادير بيش از حد مجاز آنها مى تواند چنان تاثیری بگذارد كه آلومينيم خواص مورد درخواست را بدست نياورد. اگر چنین چیزى اتفاق افتد لازم است كه مقدار مجاز آن عنصر تغییر داده شود.در اینجاست كه رقم دوم از سمت چپ نشان دهنده این تغییر یا كنترل مقدار عنصر مربوطه است. همانگونه كه قبلا گفته شد رقم هاى سوم و چهارم از سمت چپ مقدار ناخالصى (یاخلوص) را تعیین مى کند. مثلا ترکیب 1060 دارای حداقل درصد خلوص 99.60 درصد است. یعنی مقدار ناخالصى نمى تواند از 0.4 درصد بیشتر باشد.
با مقایسه این ترکیب با ترکیب 1260 كه داراى همان مقدار 0.4 درصد ناخالصی است می توان دید که اختلاف بین این دو تر یکب این است كه در ترکیب 1260 كنترل خاصى نیز بر روى مقدار یک یا چند عنصر وجود دارد، مثلا در این مورد مجموع ناخالصى ها نباید بیش از 0.4 درصد باشد و در ضمن مقدار مس نباید از یک دهم این مقدار یعنی بیش از 0.4 درصد باشد. توجه شود كه خود رقم دوم از سمت چپ از نظر عددی هیچگونه معنى خاصى ندارد و فقط بعنوان قرار دادی از AA مطرح گردیده است.
گروههای 2000 تا 8000 را بر خلاف گروه 1000 كه بعنوان آلومینیوم شناخته شده است، آلیاژهاى واقعى آلومینیوم مى نامند. در این گروه هاى آلیاژى اعداد سوم و چهارم از سمت چپ فقط جهت تفکیک آلیاژها دریک گروه از هم بکار مى روند. رقم دوم مانند قبل نشان دهنده تغییر یا کنترل خاصى بر روى آلیاژ است. اگر این رقم صفر باشد به معنی این است كه در آلیاژ مربوطه از ابتداى ثبت آن هیچگونه تغییرى داده نشده است. اعداد 1 تا 9 نشان دهنده تغییر یا اصلاح آلیاژ اولیه است و خود عدد نشان دهنده مرحله تغیير است، مثلا آلیاژ 2218 به معنى دومین تغییر در آلیاژ 2018 است، یعنى اینكه ترکیب آلیاژ همان ترکیب 2018 می باشد، به استثنا اینکه مقدار منیزیم آن حدوداً به دو برابر مقدار اولیه آن رسیده است.

سیستم نامگذاری آلیاژهای ریختگی 

علاوه بر استاندارد انگلیسی LM ، آلیاژهای ریختگی یعنی قطعاتی که از طریق ریخته گری به شکل مورد نظر در آورده می شوند در سیستم AA به صورت یک عدد چهار رقمی که بین رقم های سوم و چهارم از سمت چپ یک نقطه گذاشته می شود، نام گذاری گردیده است. اولین رقم از سمت چپ نشان دهنده گروه آلیاژی می باشد رقم بعدی (درست مانند دو رقم سوم وچهارم در آلیاژهای کارپذیر) مشخص کننده نوع آلیاژ و یا خلوص آلومینیوم است. آخرین رقم بعد از نقطه نوع تولید را نشان می دهد، مثلا صفر برای قطعه ریختگی و عدد یک  برای شمش بکار می رود.

سیستم نامگذاری آلومینیوم و آلیاژهای ریختگی آن بر اساس استاندارد AA (انجمن آلومینیوم آمریکا)

 آلیاژهاى ريختگى آلومينيوم عموماً از عناصر متعددى تشکيل يافته است كه مهمترين آنها مس، منيزيم و سيليسيم می باشد. با اندك توجه مشخص مى گردد كه همين عناصر در مورد آلياژهاى نوردى نيز اهميت بسيار دارند. روى و نيکل نيز دو فلزى محسوب مى شوندكه اهميت آن ها بعد ازسه عنصر فوق قرار دارد. عناصر ديگرى نظیر تيتانيم، بور و ليتيم از نظر آلياژسازى در شرایط فعلى فاقد اهميت ولى از نظر تاثير در جوانه زایى، دانه بندى، اكسيدزدایى و سايرعمليات كيفى از اهميت ويژه برخوردارند. تمام آلياژهاى كارپذير آلومينيم، ابتدا بصورت شمش توليد مى شوند، انواع شمشال 1و ت ختال 1 كه در نورد، پتک كارى و فشاركارى آلومينيم بکار می روند، بصورت شمش توليد می شوند. عمليات كيفى، كنترل تركيب، گاززدایى، اكسيژن زدایى وجوانه زنى در مذاب براى توليد شمش از آنچه كه در شكل ريزى خواهد آمد جدا نيست. قالب هاى ساده، قالب هاى گردان، روش توليد شمش دورويل، قالب هاى آبگرد از انواع روش هاى ريخته گری تکبارى (منفرد) و روش هاى ريخته گرى مداوم و نيمه مداوم و همچنين انواع روش هاى تسمه ریزى، در تهیه آلياژهاى نوردى كارپذير آلومينیوم مورد استفاده قرار مى گيرند.