حول الألمنيوم

يمكن تحسين الخصائص الميكانيكية لسبيكة الألومنيوم 2024-T3 بشكل ملحوظ بعد المعالجة الحرارية. وتُعدّ 2024 سبيكةً نموذجيةً من الدورالومين ضمن نظام الألومنيوم–النحاس–المغنيسيوم؛ وهي سبيكة قابلة للمعالجة الحرارية، تتميّز بمتانة عالية، وسهولة التشغيل والخراطة، بالإضافة إلى مقاومة معتدلة للتآكل. ومن أبرز التطبيقات: هياكل الطائرات، والمسامير البراغي، وعجلات الشاحنات، ومكوّنات المروحة، وغيرها من الأجزاء الهيكلية. وتُعَدّ سبيكة الألومنيوم 2024 نوعاً من الدورالومين عالي المتانة، ويمكن تعزيز قوتها بواسطة المعالجة الحرارية. وتتمتّع بليونة متوسطة في حالة التبريد السريع والتبريد، وبقدرة جيدة على اللحام بالبقعة واللحام بالغاز، مع ميلٍ إلى حدوث شقوق بين البلورات. كما تمتاز هذه السبيكة بقابلية تشغيل جيدة بعد التبريد السريع والتصلب الناتج عن العمل البارد، بينما تنخفض قابليتها للتشغيل بعد التلدين. وبالنسبة لمقاومة التآكل، فهي غير مرتفعة، ولذلك يُعمَل غالباً على تحسينها عبر المعالجة بالأكسدة الأنودية أو باستخدام طلاء أو طبقة سطحية من الألومنيوم. وتُستخدَم هذه السبيكة أساساً في تصنيع مختلف الأجزاء والمكوّنات ذات الأحمال العالية (مع استثناء الأجزاء المختومة والمسبوكة)، مثل أجزاء الهيكل العظمي، والسطح الخارجي، والإطار، وأضلاع الجناح، وعوارض الجناح، والمسامير البراغي، وغيرها من الأجزاء العاملة التي تعمل في درجات حرارة لا تتجاوز 150 درجة مئوية.
التركيب الكيميائي: السيليكون Si: 0.50؛ النحاس Cu: 3.8–4.9؛ المنغنيز Mn: 0.30–1.0؛ المغنيسيوم Mg: 1.2–1.8؛ الكروم Cr: 0.10؛ الزنك Zn: 0.25؛ الألومنيوم Al: احتياطي؛
سبيكة الألومنيوم 2024، والعناصر الرئيسية للسبائك فيها هي النحاس والمغنيسيوم. تُستخدم في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية مع نسبة وزن منخفضة، بالإضافة إلى مقاومة جيدة للتعب. غير قابلة لللحام، ولها أداء عام في المعالجة. ونظراً لضعف مقاومتها للتآكل، غالباً ما تُستَخدم شرائح الألومنيوم-الزنك كحماية، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة التعب.
يتميز سبيكة الألومنيوم 2025-T3 بقوة شد قصوى تتراوح بين 58,000 و62,000 رطل/بوصة مربعة (400–427 ميجا باسكال)، وبقوة خضوع تتراوح بين 39,000 و40,000 رطل/بوصة مربعة (269–276 ميجا باسكال). وتبلغ نسبة الاستطالة 10–15%.

الألمنيوم معدن خفيف فضيّ اللون، ناعم نسبياً، كثافته 2.7 غرام/سم³، درجة انصهاره 660.4°م، ودرجة غليانه 2467°م. تتمتّع سبائك الألمنيوم والألمنيوم النقي بخصائص فيزيائية ممتازة، مما جعلها شديدة الانتشار والاستخدام. يتميّز الألمنيوم بقدرة عالية على عكس الضوء؛ إذ إنّ انعكاسه للأشعة فوق البنفسجية أقوى من انعكاس الفضة، وكلما كان الألمنيوم أنقى كانت قدرته على الانعكاس أفضل، ولذلك يُستخدم غالباً طلاء الألمنيوم بالتفريغ لصناعة المرايا عالية الجودة. كما أنّ الغشاء المطلي بالألمنيوم في ظروف التفريغ، عند دمجه مع غشاء البولي سيليكون، يشكّل مادة رخيصة وخفيفة الوزن للخلايا الشمسية. ويمكن لمسحوق الألمنيوم أن يحافظ على بريق فضيّ، ويُستخدَم غالباً في صناعة الدهانات، وهو المعروف باسم «مسحوق الفضة». أمّا الألمنيوم النقي فهو موصل جيّد جداً للكهرباء، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الفضة والنحاس. وفي صناعة الطاقة الكهربائية، يمكن استخدامه بدلاً من جزء من النحاس في صنع الأسلاك والكابلات. كما أنّ الألمنيوم موصل جيّد للحرارة، ويمكن استعماله في تصنيع مختلف أجهزة التبادل الحراري، ومواد تبديد الحرارة، وكذلك أواني الطبخ المنزلية في الصناعة. ويمتاز الألمنيوم بمرونة عالية، إذ يمكن سحبه إلى سلك رفيع، ودرفلته لتشكيل مجموعة متنوعة من المنتجات الألومنيومية، كما يمكن تحويله إلى رقائق ألمنيوم بسماكة أقل من 0.01 ملم، وهي تُستخدم على نطاق واسع في تغليف السجائر والحلوى وغيرها. وتتمتع سبائك الألمنيوم بخصائص أفضل بعض الشيء من الألمنيوم النقي، الأمر الذي يوسّع بشكل كبير نطاق تطبيقات الألمنيوم. فعلى سبيل المثال، بينما يكون الألمنيوم النقي ليناً، فإن إضافة كميّات محددة من النحاس والمغنيسيوم والمنغنيز وغيرها من المعادن إلى الألمنيوم تحسّن قوته بشكل ملحوظ، حتى تصبح تقريباً مساوية لقوة الفولاذ، مع كثافة منخفضة وعدم قابليته للصدأ بسهولة؛ ولذلك يُستخدم على نطاق واسع في صناعة الطائرات والسيارات والقطارات والسفن والأقمار الصناعية الاصطناعية والصواريخ. وفي درجة حرارة -196°م، يصبح بعض الفولاذ هشّاً كالزجاج، في حين تزداد قوة بعض سبائك الألمنيوم ومرونتها، مما يجعلها موادًّا منخفضة الحرارة رخيصة وخفيفة الوزن، يمكن استخدامها لتخزين الأكسجين والهيدروجين السائلين المستخدمين كوقود للصواريخ.

منتج