அலுமினியம் உலகின் மிக அதிகமாகக் காணப்படும் உலோகமாகும், மேலும் இது பூமியின் மேலோட்டத்தில் 8% ஐக் கொண்ட மூன்றாவது பொதுவான தனிமமாகும். அலுமினியத்தின் பல்துறை திறன் எஃகுக்குப் பிறகு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உலோகமாக அமைகிறது.

அலுமினிய உற்பத்தி

அலுமினியம் பாக்சைட் என்ற கனிமத்திலிருந்து பெறப்படுகிறது. பாக்சைட் பேயர் செயல்முறை மூலம் அலுமினிய ஆக்சைடாக (அலுமினா) மாற்றப்படுகிறது. பின்னர் அலுமினா மின்னாற்பகுப்பு செல்கள் மற்றும் ஹால்-ஹீரோல்ட் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி அலுமினிய உலோகமாக மாற்றப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் வருடாந்திர தேவை

உலகளாவிய அலுமினியத்திற்கான தேவை ஆண்டுக்கு சுமார் 29 மில்லியன் டன்கள் ஆகும். சுமார் 22 மில்லியன் டன்கள் புதிய அலுமினியம் மற்றும் 7 மில்லியன் டன்கள் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினிய ஸ்கிராப் ஆகும். மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினியத்தின் பயன்பாடு பொருளாதார ரீதியாகவும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் ஏற்றது. 1 டன் புதிய அலுமினியத்தை உற்பத்தி செய்ய 14,000 kWh தேவைப்படுகிறது. மாறாக, ஒரு டன் அலுமினியத்தை மீண்டும் உருக்கி மறுசுழற்சி செய்ய இதில் 5% மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. புதிய மற்றும் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு இடையே தரத்தில் எந்த வித்தியாசமும் இல்லை.

அலுமினியத்தின் பயன்பாடுகள்

தூயஅலுமினியம்மென்மையானது, நீர்த்துப்போகும் தன்மை கொண்டது, அரிப்பை எதிர்க்கும் தன்மை கொண்டது மற்றும் அதிக மின் கடத்துத்திறன் கொண்டது. இது படலம் மற்றும் கடத்தி கேபிள்களுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் பிற பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான அதிக வலிமையை வழங்க மற்ற தனிமங்களுடன் உலோகக் கலவை அவசியம். அலுமினியம் மிகவும் இலகுவான பொறியியல் உலோகங்களில் ஒன்றாகும், இது எஃகுக்கு மேலான வலிமை-எடை விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது.

வலிமை, லேசான தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, மறுசுழற்சி செய்யும் தன்மை மற்றும் வடிவமைக்கும் தன்மை போன்ற அதன் நன்மை பயக்கும் பண்புகளின் பல்வேறு சேர்க்கைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அலுமினியம் அதிகரித்து வரும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த தயாரிப்புகளின் வரிசை கட்டமைப்பு பொருட்கள் முதல் மெல்லிய பேக்கேஜிங் படலங்கள் வரை உள்ளன.

அலாய் பதவிகள்

அலுமினியம் பொதுவாக தாமிரம், துத்தநாகம், மெக்னீசியம், சிலிக்கான், மாங்கனீசு மற்றும் லித்தியம் ஆகியவற்றுடன் கலக்கப்படுகிறது. குரோமியம், டைட்டானியம், சிர்கோனியம், ஈயம், பிஸ்மத் மற்றும் நிக்கல் ஆகியவற்றின் சிறிய சேர்க்கைகளும் செய்யப்படுகின்றன, மேலும் இரும்பு சிறிய அளவில் எப்போதும் உள்ளது.

300 க்கும் மேற்பட்ட வார்ப்பு உலோகக் கலவைகள் உள்ளன, அவற்றில் 50 பொதுவான பயன்பாட்டில் உள்ளன. அவை பொதுவாக அமெரிக்காவில் தோன்றிய நான்கு இலக்க அமைப்பால் அடையாளம் காணப்படுகின்றன, இப்போது அவை உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. வார்ப்பு உலோகக் கலவைகளுக்கான அமைப்பை அட்டவணை 1 விவரிக்கிறது. வார்ப்பு உலோகக் கலவைகள் ஒத்த பெயர்களைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஐந்து இலக்க அமைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அட்டவணை 1.செய்யப்பட்ட அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கான பெயர்கள்.

1XXX என பெயரிடப்பட்ட கலப்படமற்ற வார்ப்பு அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு, கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் உலோகத்தின் தூய்மையைக் குறிக்கின்றன. அலுமினியத் தூய்மை அருகிலுள்ள 0.01 சதவீதத்திற்கு வெளிப்படுத்தப்படும் போது தசமப் புள்ளிக்குப் பிறகு கடைசி இரண்டு இலக்கங்களுக்கு அவை சமமானவை. இரண்டாவது இலக்கமானது கலப்பட வரம்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. இரண்டாவது இலக்கம் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், அது கலப்படமற்ற அலுமினியம் இயற்கையான கலப்பட வரம்புகளைக் கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் 1 முதல் 9 வரை, தனிப்பட்ட அசுத்தங்கள் அல்லது கலப்பு கூறுகளைக் குறிக்கிறது.

2XXX முதல் 8XXX வரையிலான குழுக்களுக்கு, கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் குழுவில் உள்ள வெவ்வேறு அலுமினிய உலோகக் கலவைகளை அடையாளம் காண்கின்றன. இரண்டாவது இலக்கம் உலோகக் கலவை மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. பூஜ்ஜியத்தின் இரண்டாவது இலக்கம் அசல் உலோகக் கலவையையும், 1 முதல் 9 வரையிலான முழு எண்கள் தொடர்ச்சியான உலோகக் கலவை மாற்றங்களைக் குறிக்கின்றன.

அலுமினியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்

அலுமினியத்தின் அடர்த்தி

அலுமினியம் எஃகு அல்லது தாமிரத்தை விட மூன்றில் ஒரு பங்கு அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, இது வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் இலகுவான உலோகங்களில் ஒன்றாகும். இதன் விளைவாக அதிக வலிமை-எடை விகிதம், குறிப்பாக போக்குவரத்துத் தொழில்களுக்கு அதிகரித்த சுமைகள் அல்லது எரிபொருள் சேமிப்பை அனுமதிக்கும் ஒரு முக்கியமான கட்டமைப்புப் பொருளாக அமைகிறது.

அலுமினியத்தின் வலிமை

தூய அலுமினியம் அதிக இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இருப்பினும், மாங்கனீசு, சிலிக்கான், தாமிரம் மற்றும் மெக்னீசியம் போன்ற உலோகக் கலவை கூறுகளைச் சேர்ப்பது அலுமினியத்தின் வலிமை பண்புகளை அதிகரிக்கும் மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு உலோகக் கலவையை உருவாக்கும்.

அலுமினியம்குளிர் சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இது எஃகை விட ஒரு நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் வெப்பநிலை குறையும் போது அதன் இழுவிசை வலிமை அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதன் கடினத்தன்மையையும் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. மறுபுறம் எஃகு குறைந்த வெப்பநிலையில் உடையக்கூடியதாக மாறும்.

அலுமினியத்தின் அரிப்பு எதிர்ப்பு

காற்றில் வெளிப்படும் போது, ​​அலுமினியத்தின் மேற்பரப்பில் அலுமினிய ஆக்சைடு ஒரு அடுக்கு கிட்டத்தட்ட உடனடியாக உருவாகிறது. இந்த அடுக்கு அரிப்புக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது பெரும்பாலான அமிலங்களுக்கு மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது, ஆனால் காரங்களுக்கு குறைந்த எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது.

அலுமினியத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன்

அலுமினியத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன் எஃகு விட மூன்று மடங்கு அதிகம். இது அலுமினியத்தை வெப்பப் பரிமாற்றிகள் போன்ற குளிர்விப்பு மற்றும் வெப்பமாக்கல் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு முக்கியமான பொருளாக ஆக்குகிறது. இது நச்சுத்தன்மையற்றதாக இருப்பதால், அலுமினியம் சமையல் பாத்திரங்கள் மற்றும் சமையலறைப் பொருட்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் மின் கடத்துத்திறன்

தாமிரத்துடன் சேர்த்து, அலுமினியமும் மின் கடத்தியாகப் பயன்படுத்த போதுமான அளவு மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கடத்தும் உலோகக் கலவையின் (1350) கடத்துத்திறன், அனீல் செய்யப்பட்ட தாமிரத்தின் சுமார் 62% மட்டுமே என்றாலும், அது மூன்றில் ஒரு பங்கு எடை மட்டுமே கொண்டது, எனவே அதே எடை கொண்ட தாமிரத்துடன் ஒப்பிடும்போது இரண்டு மடங்கு மின்சாரத்தை கடத்தும்.

அலுமினியத்தின் பிரதிபலிப்பு

UV முதல் அகச்சிவப்பு வரை, அலுமினியம் கதிரியக்க ஆற்றலின் சிறந்த பிரதிபலிப்பாளராகும். காணக்கூடிய ஒளி பிரதிபலிப்பு திறன் சுமார் 80% என்பது ஒளி சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதைக் குறிக்கிறது. பிரதிபலிப்புத் தன்மையின் அதே பண்புகள்அலுமினியம்கோடையில் சூரியக் கதிர்களிலிருந்து பாதுகாக்கவும், குளிர்காலத்தில் வெப்ப இழப்பிலிருந்து பாதுகாக்கவும் ஒரு மின்கடத்தாப் பொருளாக சிறந்தது.

அட்டவணை 2.அலுமினியத்தின் பண்புகள்.

அலுமினியத்தின் இயந்திர பண்புகள்

அலுமினியம் தோல்வியடையாமல் கடுமையாக சிதைக்கப்படலாம். இது அலுமினியத்தை உருட்டுதல், வெளியேற்றுதல், வரைதல், இயந்திரமயமாக்கல் மற்றும் பிற இயந்திர செயல்முறைகள் மூலம் உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. இதை அதிக சகிப்புத்தன்மைக்கு வார்க்கவும் முடியும்.

அலுமினியத்தின் பண்புகளைத் தனிப்பயனாக்க, உலோகக் கலவை, குளிர் வேலை மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தலாம்.

தூய அலுமினியத்தின் இழுவிசை வலிமை சுமார் 90 MPa ஆகும், ஆனால் சில வெப்ப-சிகிச்சையளிக்கக்கூடிய உலோகக் கலவைகளுக்கு இதை 690 MPa க்கும் அதிகமாக அதிகரிக்கலாம்.

அலுமினிய தரநிலைகள்

பழைய BS1470 தரநிலை ஒன்பது EN தரநிலைகளால் மாற்றப்பட்டுள்ளது. EN தரநிலைகள் அட்டவணை 4 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

அட்டவணை 4.அலுமினியத்திற்கான EN தரநிலைகள்

EN தரநிலைகள் பழைய தரநிலையான BS1470 இலிருந்து பின்வரும் பகுதிகளில் வேறுபடுகின்றன:

• வேதியியல் கலவைகள் - மாறாமல்.
• அலாய் எண் அமைப்பு - மாறாமல்.
• வெப்ப சிகிச்சை அளிக்கக்கூடிய உலோகக் கலவைகளுக்கான வெப்பநிலைப் பெயர்கள் இப்போது பரந்த அளவிலான சிறப்பு வெப்பநிலைகளை உள்ளடக்கியது. தரமற்ற பயன்பாடுகளுக்கு T க்குப் பிறகு நான்கு இலக்கங்கள் வரை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன (எ.கா. T6151).
• வெப்ப சிகிச்சை அளிக்க முடியாத உலோகக் கலவைகளுக்கான வெப்பநிலைப் பெயர்கள் - தற்போதுள்ள வெப்பநிலைப் பெயர்கள் மாறாமல் உள்ளன, ஆனால் அவை எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதன் அடிப்படையில் வெப்பநிலைப் பெயர்கள் இப்போது மிகவும் விரிவாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. மென்மையான (O) வெப்பநிலை இப்போது H111 ஆகவும், இடைநிலை வெப்பநிலை H112 ஆகவும் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. உலோகக் கலவைக்கு 5251 வெப்பநிலைப் பெயர்கள் இப்போது H32/H34/H36/H38 (H22/H24 போன்றவை) எனக் காட்டப்பட்டுள்ளன. H19/H22 & H24 இப்போது தனித்தனியாகக் காட்டப்பட்டுள்ளன.
• இயந்திர பண்புகள் - முந்தைய புள்ளிவிவரங்களைப் போலவே உள்ளன. 0.2% ப்ரூஃப் ஸ்ட்ரெஸ் இப்போது சோதனைச் சான்றிதழ்களில் மேற்கோள் காட்டப்பட வேண்டும்.
• சகிப்புத்தன்மை பல்வேறு அளவுகளுக்கு இறுக்கப்பட்டுள்ளது.
  

  அலுமினியத்தின் வெப்ப சிகிச்சை

  அலுமினிய உலோகக் கலவைகளுக்கு பல்வேறு வகையான வெப்ப சிகிச்சைகள் பயன்படுத்தப்படலாம்:

  • ஒருமைப்படுத்தல் - வார்ப்புக்குப் பிறகு சூடாக்குவதன் மூலம் பிரிப்பை நீக்குதல்.
  • பனீலிங் - குளிர் வேலை செய்த பிறகு கடினப்படுத்தும் உலோகக் கலவைகளை (1XXX, 3XXX மற்றும் 5XXX) மென்மையாக்கப் பயன்படுகிறது.
  • மழைப்பொழிவு அல்லது வயதான கடினப்படுத்துதல் (கலவைகள் 2XXX, 6XXX மற்றும் 7XXX).
  • மழைப்பொழிவை கடினப்படுத்தும் உலோகக் கலவைகளின் வயதானதற்கு முன் தீர்வு வெப்ப சிகிச்சை.
  • பூச்சுகளை கடினப்படுத்துவதற்கு அடுப்பு வைத்தல்
  • வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு, பதவி எண்களில் ஒரு பின்னொட்டு சேர்க்கப்படுகிறது.
  • F என்ற பின்னொட்டு "புனையப்பட்டது போல்" என்று பொருள்படும்.
  • "ஓ" என்றால் "வண்ணமயமாக்கப்பட்ட வார்ப்புப் பொருட்கள்" என்று பொருள்.
  • T என்பது "வெப்ப சிகிச்சை" செய்யப்பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • W என்பது பொருள் கரைசல் வெப்ப சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • H என்பது "குளிர் வேலை" அல்லது "திரிபு கடினப்படுத்தப்பட்ட" வெப்ப சிகிச்சை அளிக்க முடியாத உலோகக் கலவைகளைக் குறிக்கிறது.
  • வெப்ப சிகிச்சை அளிக்க முடியாத உலோகக் கலவைகள் 3XXX, 4XXX மற்றும் 5XXX குழுக்களில் உள்ளவை.