Aluminio estas la plej abunda metalo en la mondo kaj estas la tria plej ofta elemento konsistanta el 8% de la terkrusto. La ĉiuflankeco de aluminio igas ĝin la plej uzata metalo post ŝtalo.

Produktado de Aluminio

Aluminio estas derivita de la mineralo baŭksito. Baŭksito estas konvertita al aluminia rusto (alumino) per la Bayer Procezo. La alumino tiam estas konvertita al aluminiometalo uzante elektrolizajn ĉelojn kaj la Hall-Heroult-Procezon.

Jara Postulo de Aluminio

Tutmonde postulo je aluminio estas ĉirkaŭ 29 milionoj da tunoj jare. Ĉirkaŭ 22 milionoj da tunoj estas nova aluminio kaj 7 milionoj da tunoj estas reciklita aluminiorubo. La uzo de reciklita aluminio estas ekonomie kaj ekologie konvinka. Necesas 14,000 kWh por produkti 1 tunon da nova aluminio. Male necesas nur 5% de tio por refandi kaj recikli unu tunon da aluminio. Ne estas diferenco en kvalito inter virgaj kaj reciklitaj aluminio-alojoj.

Aplikoj de Aluminio

Puraaluminioestas mola, muldebla, koroda imuna kaj havas altan elektran konduktivecon. Ĝi estas vaste uzata por folio kaj konduktilaj kabloj, sed alojado kun aliaj elementoj estas necesa por disponigi la pli altajn fortojn necesajn por aliaj aplikoj. Aluminio estas unu el la plej malpezaj inĝenieristikmetaloj, havante forto-peza rilatumo pli alta ol ŝtalo.

Uzante diversajn kombinaĵojn de ĝiaj avantaĝaj trajtoj kiel ekzemple forto, malpezeco, korodrezisto, recikleblo kaj formebleco, aluminio estas utiligita en ĉiam kreskanta nombro da aplikoj. Ĉi tiu aro de produktoj varias de strukturaj materialoj ĝis maldikaj pakaj folioj.

Alojaj Nomoj

Aluminio estas plej ofte alojita kun kupro, zinko, magnezio, silicio, mangano kaj litio. Malgrandaj aldonoj de kromio, titanio, zirkonio, plumbo, bismuto kaj nikelo ankaŭ estas faritaj kaj fero senescepte ĉeestas en malgrandaj kvantoj.

Estas pli ol 300 forĝitaj alojoj kun 50 en ofta uzo. Ili estas normale identigitaj per kvarcifera sistemo kiu originis de Usono kaj nun estas universale akceptita. Tablo 1 priskribas la sistemon por forĝitaj alojoj. Gisitaj alojoj havas similajn nomojn kaj uzas kvinciferan sistemon.

Tabelo 1.Nomoj por forĝitaj aluminio-alojoj.

Por nealojaj forĝitaj aluminio-alojoj nomumitaj 1XXX, la lastaj du ciferoj reprezentas la purecon de la metalo. Ili estas la ekvivalento al la lastaj du ciferoj post la dekuma punkto kiam aluminio-pureco estas esprimita al la plej proksima 0.01 procentoj. La dua cifero indikas modifojn en malpureclimoj. Se la dua cifero estas nul, ĝi indikas nealojitan aluminion havantan naturajn malpureclimojn kaj 1 ĝis 9, indikas individuajn malpuraĵojn aŭ alojajn elementojn.

Por la 2XXX ĝis 8XXX grupoj, la lastaj du ciferoj identigas malsamajn aluminialojojn en la grupo. La dua cifero indikas alojajn modifojn. Dua cifero de nul indikas la originan alojon kaj entjeroj 1 ĝis 9 indikas sinsekvajn alojajn modifojn.

Fizikaj Propraĵoj de Aluminio

Denso de Aluminio

Aluminio havas densecon ĉirkaŭ unu triono de tiu de ŝtalo aŭ kupro igante ĝin unu el la plej malpezaj komerce haveblaj metaloj. La rezulta alta forto al pezproporcio igas ĝin grava struktura materialo permesanta pliigitajn utilajn ŝarĝojn aŭ fuelŝparojn por transportindustrioj precipe.

Forto de Aluminio

Pura aluminio ne havas altan tirstreĉon. Tamen, la aldono de alojaj elementoj kiel mangano, silicio, kupro kaj magnezio povas pliigi la fortajn trajtojn de aluminio kaj produkti alojon kun propraĵoj adaptitaj al apartaj aplikoj.

Aluminiobone taŭgas por malvarmaj medioj. Ĝi havas la avantaĝon super ŝtalo en tio, ke ĝia tirstreĉa forto pliiĝas kun malpliiĝanta temperaturo konservante sian fortikecon. Ŝtalo aliflanke iĝas fragila ĉe malaltaj temperaturoj.

Koroda Rezisto de Aluminio

Se eksponite al aero, tavolo de aluminia rusto formiĝas preskaŭ tuje sur la surfaco de aluminio. Ĉi tiu tavolo havas bonegan reziston al korodo. Ĝi estas sufiĉe imuna al la plej multaj acidoj sed malpli imuna al alkaloj.

Termika Kondukto de Aluminio

La varmokondukteco de aluminio estas ĉirkaŭ trioble pli granda ol tiu de ŝtalo. Ĉi tio faras aluminion grava materialo por kaj malvarmigo kaj hejtado aplikoj kiel varmo-interŝanĝiloj. Kombinita kun ĝi esti ne-toksa ĉi tiu posedaĵo signifas ke aluminio estas vaste uzata en kuirilaroj kaj kuirilaroj.

Elektra Kondukto de Aluminio

Kune kun kupro, aluminio havas elektran konduktivecon sufiĉe altan por uzo kiel elektra konduktilo. Kvankam la konduktiveco de la ofte uzata kondukta alojo (1350) estas nur ĉirkaŭ 62% de kalzita kupro, ĝi estas nur unu triono de la pezo kaj tial povas konduki duoble pli da elektro kompare kun kupro de la sama pezo.

Reflektiveco de Aluminio

De UV ĝis infraruĝa, aluminio estas bonega reflektoro de radianta energio. Videbla lumreflekto de ĉirkaŭ 80% signifas ke ĝi estas vaste uzata en luminstalaĵoj. La samaj propraĵoj de reflektiveco farasaluminioideala kiel izola materialo por protekti kontraŭ la sunradioj en somero, dum izola kontraŭ varmoperdo vintre.

Tabelo 2.Propraĵoj por aluminio.

Mekanikaj Propraĵoj de Aluminio

Aluminio povas esti severe misformita sen fiasko. Ĉi tio permesas formi aluminion per rulado, extrudado, desegnado, maŝinado kaj aliaj mekanikaj procezoj. Ĝi ankaŭ povas esti gisita al alta toleremo.

Alojado, malvarma laborado kaj varmotraktado povas ĉiuj esti utiligitaj por adapti la ecojn de aluminio.

La tirstreĉo-rezisto de pura aluminio estas proksimume 90 MPa sed tio povas esti pliigita al pli ol 690 MPa por kelkaj varmotrakteblaj alojoj.

Aluminiaj Normoj

La malnova BS1470-normo estis anstataŭigita per naŭ EN-normoj. La EN-normoj estas donitaj en tabelo 4.

Tabelo 4.EN-normoj por aluminio

La EN-normoj devias de la malnova normo, BS1470 en la sekvaj areoj:

• Kemiaj komponaĵoj - senŝanĝaj.
• Aloja numera sistemo - senŝanĝa.
• Moderaj nomoj por varmectrakteblaj alojoj nun kovras pli larĝan gamon da specialaj humoroj. Ĝis kvar ciferoj post la T estis enkondukitaj por ne-normaj aplikoj (ekz. T6151).
• Moderaj nomoj por nevarmotrakteblaj alojoj - ekzistantaj humoroj estas senŝanĝaj sed humoroj nun estas pli amplekse difinitaj laŭ kiel ili estas kreitaj. Mola (O) humoro nun estas H111 kaj meza humoro H112 estis enkondukita. Por alojo 5251 humoroj nun estas montritaj kiel H32/H34/H36/H38 (ekvivalenta al H22/H24, ktp). H19/H22 & H24 nun estas montritaj aparte.
• Mekanikaj propraĵoj - restas similaj al antaŭaj figuroj. 0.2% Pruvo Streso nun devas esti citita sur testatestiloj.
• Toleremoj estis streĉitaj diversgrade.
  

  Varma Traktado de Aluminio

  Gamo da varmotraktadoj povas esti aplikitaj al aluminiaj alojoj:

  • Homogenigo - la forigo de apartigo per hejtado post gisado.
  • Kolektado - uzata post malvarma laborado por moligi labor-hardiĝajn alojojn (1XXX, 3XXX kaj 5XXX).
  • Precipitaĵo aŭ malmoliĝo (alojoj 2XXX, 6XXX kaj 7XXX).
  • Solva varmotraktado antaŭ maljuniĝo de precipitaj malmoliĝantaj alojoj.
  • Forno por resanigo de tegaĵoj
  • Post varmotraktado sufikso estas aldonita al la nomnombroj.
  • La sufikso F signifas "kiel fabrikita".
  • O signifas "rekuzitajn produktaĵojn".
  • T signifas, ke ĝi estis "varme traktita".
  • W signifas, ke la materialo estis solva varme traktita.
  • H rilatas al nevarmetrakteblaj alojoj kiuj estas "malvarme prilaboritaj" aŭ "trostreĉitaj".
  • La ne-varme trakteblaj alojoj estas tiuj en la 3XXX, 4XXX kaj 5XXX grupoj.