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. وتتميّز بليونة متوسطة في حالة التبريد السريع والتبريد، وبقدرة جيدة على اللحام بالبقعة واللحام بالغاز، مع ميلٍ إلى حدوث شقوق بين البلورات. كما تمتاز السبيكة بقابلية تشغيل جيدة بعد التبريد السريع والتصلب الناتج عن العمل البارد، بينما تنخفض هذه القابلية بعد التلدين. وبالنسبة لمقاومة التآكل، فهي غير مرتفعة، ولذلك يُعمَل غالباً على تحسينها بواسطة المعالجة بالأكسدة الأنودية أو طريقة الطلاء، أو بتغطية السطح بطبقة من الألومنيوم. وتُستخدم هذه السبيكة أساساً في تصنيع مختلف الأجزاء والمكوّنات ذات الأحمال العالية (مع استثناء الأجزاء المختومة والمسبوكات)، مثل أجزاء الهيكل، والسطح الخارجي، والإطار، والأضلاع الجناحية، والعوارض الجناحية، والمسامير البراغي، وغيرها من الأجزاء العاملة التي تعمل في درجات حرارة لا تتجاوز 150°م.
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: مخصص؛
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). كما يبلغ استطالة السبيكة من 10 إلى 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 ذات استخدام واسع جداً. يتميّز الألمنيوم بقدرة عالية على عكس الضوء؛ فهو يعكس الأشعة فوق البنفسجية بفعالية تفوق تلك التي يعكسها الفضة، وكلما كان الألمنيوم أنقى كانت قدرته على الانعكاس أفضل، ولذلك يُستخدم غالباً طلاء الألمنيوم بالتفريغ لصناعة المرايا العالية الجودة. كما أنّ الغشاء المطلي بالألمنيوم بالتفريغ، 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 ما يُعرف شعبياً باسم «مسحوق الفضة». أمّا الألمنيوم النقي فيمتاز بتوصيله الكهربائي العالي، إذ يحلّ ثانياً بعد الفضة والنحاس في هذا المجال؛ وفي صناعة الطاقة الكهربائية يمكنه أن يحلّ محلّ جزء من النحاس في تصنيع الأسلاك والكابلات. كما أنّ الألمنيوم موصل جيّد للحرارة، ويمكن استخدامه في صناعة مختلف أجهزة التبادل الحراري، ومواد تبديد الحرارة، وكذلك أواني الطبخ المنزلية في الصناعة. ويمتاز الألمنيوم بمرونة عالية، إذ يمكن سحبه إلى أسلاك دقيقة، ودرفلته لتشكيل مجموعة متنوعة من المنتجات الألومنيومية، كما يمكن تحويله إلى رقائق ألومنيوم 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 استخدام 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 تمتعه بكثافة منخفضة وعدم قابليته للصدأ بسهولة؛ ولذلك يُستخدم على نطاق واسع في تصنيع الطائرات والسيارات والقطارات والسفن والأقمار الصناعية الاصطناعية والصواريخ. وعند درجة حرارة -196°م، يصبح بعض الفولاذ هشاً كالزجاج، في حين تزداد قوة ومتانة بعض سبائك الألمنيوم، مما يجعلها موادًّا منخفضة الحرارة رخيصة وخفيفة الوزن، يمكن استخدامها لتخزين الأكسجين والهيدروجين السائلين المستخدمين كوقود للصواريخ.

منتج

عملية إنتاج الألومنيوم