அலுமினியம் உலகின் மிகவும் செழிப்பான உலோகம் மற்றும் பூமியின் மேலோட்டில் 8% ஆகக் காணப்படும் மூன்றாவது பொதுவான தனிமம் ஆகும். அலுமினியத்தின் பன்முகப் பயன்பாடு, எஃகுக்கு அடுத்தபடியாக இதை மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உலோகமாக ஆக்குகிறது.

அலுமினிய உற்பத்தி

அலுமினியம், பாக்சைட் எனும் கனிமத்திலிருந்து பெறப்படுகிறது. பாக்சைட், பேயர் செயல்முறை வழியாக அலுமினியம் ஆக்சைடாக (அலுமினா) மாற்றப்படுகிறது. பின்னர் அந்த அலுமினா, மின்பகுப்புக் கலங்கள் மற்றும் ஹால்-ஹெரௌல்ட் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி அலுமினியம் உலோகமாக மாற்றப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் ஆண்டுத் தேவை

உலகளவில் அலுமினியத்திற்கான தேவை ஆண்டுக்கு சுமார் 29 மில்லியன் டன்கள் ஆகும். இதில் சுமார் 22 மில்லியன் டன்கள் புதிய அலுமினியமாகவும், 7 மில்லியன் டன்கள் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினியக் கழிவுகளாகவும் உள்ளன. மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினியத்தின் பயன்பாடு பொருளாதார ரீதியாகவும் சுற்றுச்சூழல் ரீதியாகவும் மிகவும் உகந்ததாகும். ஒரு டன் புதிய அலுமினியத்தை உற்பத்தி செய்ய 14,000 kWh ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. இதற்கு மாறாக, ஒரு டன் அலுமினியத்தை உருக்கி மறுசுழற்சி செய்ய இதில் 5% மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. புதிய மற்றும் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட அலுமினியக் கலவைகளின் தரத்தில் எந்த வேறுபாடும் இல்லை.

அலுமினியத்தின் பயன்பாடுகள்

தூயஎங்கெல்அலுமினியம் மென்மையானது, நீளும் தன்மை கொண்டது, அரிப்பை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது மற்றும் அதிக மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இது தகடுகள் மற்றும் கடத்தி வடங்களுக்குப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் மற்ற பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான அதிக வலிமையைப் பெறுவதற்கு, இதனை மற்ற தனிமங்களுடன் கலப்புலோகம் செய்வது அவசியமாகிறது. அலுமினியம் மிகவும் இலேசான பொறியியல் உலோகங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் இது எஃகை விட உயர்ந்த வலிமை-எடை விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது.

வலிமை, இலகுத்தன்மை, அரிமான எதிர்ப்பு, மறுசுழற்சித் தன்மை மற்றும் வடிவமைக்கும் திறன் போன்ற அதன் சாதகமான பண்புகளின் பல்வேறு கலவைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அலுமினியம் பெருகிவரும் எண்ணிக்கையிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. இந்தத் தயாரிப்புகளின் வரிசையானது, கட்டுமானப் பொருட்கள் முதல் மெல்லிய பேக்கேஜிங் படலங்கள் வரை பரந்துள்ளது.

கலப்புலோகக் குறியீடுகள்

அலுமினியம் பொதுவாக தாமிரம், துத்தநாகம், மக்னீசியம், சிலிக்கான், மாங்கனீசு மற்றும் லித்தியம் ஆகியவற்றுடன் கலப்புலோகம் செய்யப்படுகிறது. குரோமியம், டைட்டேனியம், சிர்கோனியம், ஈயம், பிஸ்மத் மற்றும் நிக்கல் ஆகியவையும் சிறிய அளவில் சேர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் இரும்பும் தவறாமல் சிறிய அளவில் கலந்திருக்கும்.

300-க்கும் மேற்பட்ட வார்ப்பு உலோகக் கலவைகள் உள்ளன, அவற்றில் 50 பொதுப் பயன்பாட்டில் உள்ளன. அவை பொதுவாக, அமெரிக்காவில் தோன்றி இப்போது உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட நான்கு இலக்க முறைமையால் அடையாளம் காணப்படுகின்றன. அட்டவணை 1, வார்ப்பு உலோகக் கலவைகளுக்கான முறைமையை விவரிக்கிறது. வார்ப்பு உலோகக் கலவைகளும் இதே போன்ற குறியீடுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஐந்து இலக்க முறைமையைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அட்டவணை 1.வடித்த அலுமினியக் கலவைகளுக்கான குறியீடுகள்.

1XXX எனக் குறிப்பிடப்பட்ட கலப்படமற்ற வார்ப்பு அலுமினியக் கலவைகளில், கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் உலோகத்தின் தூய்மையைக் குறிக்கின்றன. அலுமினியத்தின் தூய்மையை மிக அருகிலுள்ள 0.01 சதவீதத்திற்குக் குறிப்பிடும்போது, ​​அவை தசமப் புள்ளிக்குப் பிறகான கடைசி இரண்டு இலக்கங்களுக்குச் சமமானவை. இரண்டாவது இலக்கம் மாசு வரம்புகளில் உள்ள மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. இரண்டாவது இலக்கம் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், அது இயற்கையான மாசு வரம்புகளைக் கொண்ட கலப்படமற்ற அலுமினியத்தைக் குறிக்கிறது; மேலும் 1 முதல் 9 வரையிலான எண்கள், தனிப்பட்ட மாசுகள் அல்லது கலப்புலோகக் கூறுகளைக் குறிக்கின்றன.

2XXX முதல் 8XXX வரையிலான குழுக்களில், கடைசி இரண்டு இலக்கங்கள் அக்குழுவில் உள்ள வெவ்வேறு அலுமினியக் கலப்புலோகங்களைக் குறிப்பிடுகின்றன. இரண்டாவது இலக்கம் கலப்புலோக மாற்றங்களைக் குறிக்கிறது. இரண்டாவது இலக்கமாக வரும் பூஜ்ஜியம் அசல் கலப்புலோகத்தையும், 1 முதல் 9 வரையிலான முழு எண்கள் தொடர்ச்சியான கலப்புலோக மாற்றங்களையும் குறிக்கின்றன.

அலுமினியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்

அலுமினியத்தின் அடர்த்தி

அலுமினியத்தின் அடர்த்தி, எஃகு அல்லது தாமிரத்தின் அடர்த்தியில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே இருப்பதால், இது வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் உலோகங்களிலேயே மிகவும் இலகுவான ஒன்றாகும். இதன் விளைவாகக் கிடைக்கும் அதிக வலிமை-எடை விகிதமானது, குறிப்பாகப் போக்குவரத்துத் துறைகளில் அதிக சுமைகளை ஏற்றிச் செல்ல அல்லது எரிபொருள் சேமிப்பை சாத்தியமாக்கும் ஒரு முக்கியமான கட்டமைப்புப் பொருளாக இதை ஆக்குகிறது.

அலுமினியத்தின் வலிமை

தூய அலுமினியத்திற்கு அதிக இழுவிசை வலிமை இல்லை. இருப்பினும், மாங்கனீசு, சிலிக்கான், தாமிரம் மற்றும் மெக்னீசியம் போன்ற கலப்புலோகத் தனிமங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அலுமினியத்தின் வலிமைப் பண்புகளை அதிகரித்து, குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு கலப்புலோகத்தை உருவாக்க முடியும்.

அலுமினியம்இது குளிர் சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. வெப்பநிலை குறையும்போது இதன் இழுவிசை வலிமை அதிகரித்து, அதே சமயம் அதன் கடினத்தன்மையை இழக்காமல் இருப்பதால், இது எஃகைக் காட்டிலும் ஒரு நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. மறுபுறம், எஃகு குறைந்த வெப்பநிலையில் நொறுங்கும் தன்மையுடையதாகிவிடும்.

அலுமினியத்தின் அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன்

காற்றில் படும்போது, ​​அலுமினியத்தின் மேற்பரப்பில் கிட்டத்தட்ட உடனடியாகவே அலுமினியம் ஆக்சைடு படலம் ஒன்று உருவாகிறது. இந்தப் படலம் அரிமானத்திற்கு சிறந்த எதிர்ப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இது பெரும்பாலான அமிலங்களை ஓரளவு எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது, ஆனால் காரங்களை குறைவாகவே எதிர்க்கும்.

அலுமினியத்தின் வெப்பக் கடத்துத்திறன்

அலுமினியத்தின் வெப்பக் கடத்தும் திறன் எஃகை விட சுமார் மூன்று மடங்கு அதிகம். இதனால், வெப்பப் பரிமாற்றிகள் போன்ற குளிர்வித்தல் மற்றும் வெப்பமூட்டுதல் ஆகிய இரண்டு பயன்பாடுகளுக்கும் அலுமினியம் ஒரு முக்கியமான பொருளாக விளங்குகிறது. மேலும், இது நச்சுத்தன்மையற்றது என்பதால், சமையல் பாத்திரங்கள் மற்றும் சமையலறைப் பொருட்களில் அலுமினியம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் மின் கடத்துத்திறன்

தாமிரத்தைப் போலவே, அலுமினியமும் ஒரு மின் கடத்தியாகப் பயன்படுத்தப்படும் அளவுக்கு அதிக மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கடத்தும் கலப்புலோகமான (1350)-இன் கடத்துத்திறன், பதப்படுத்தப்பட்ட தாமிரத்தின் கடத்துத்திறனில் சுமார் 62% மட்டுமே என்றாலும், அதன் எடை மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே என்பதால், அதே எடையுள்ள தாமிரத்துடன் ஒப்பிடும்போது இது இரண்டு மடங்கு அதிக மின்சாரத்தைக் கடத்தும் திறன் கொண்டது.

அலுமினியத்தின் பிரதிபலிப்புத்தன்மை

புற ஊதா முதல் அகச்சிவப்பு வரை, அலுமினியம் கதிர்வீச்சு ஆற்றலைத் திறம்படப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு பொருளாகும். சுமார் 80% கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளிப் பிரதிபலிப்புத் திறன் இருப்பதால், இது விளக்கு சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதே பிரதிபலிப்புப் பண்புகள்எங்கெல்கோடைக்காலத்தில் சூரியக் கதிர்களிலிருந்து பாதுகாப்பதற்கும், குளிர்காலத்தில் வெப்ப இழப்பைத் தடுப்பதற்கும் இது ஒரு சிறந்த காப்புப் பொருளாகும்.

அட்டவணை 2.அலுமினியத்தின் பண்புகள்.

அலுமினியத்தின் இயந்திர பண்புகள்

அலுமினியத்தை சிதைவு ஏற்படாமல் கடுமையாக உருமாற்ற முடியும். இதனால், உருட்டுதல், அழுத்தி வெளியேற்றுதல், இழுத்தல், இயந்திர வேலைப்பாடு மற்றும் பிற இயந்திர செயல்முறைகள் மூலம் அலுமினியத்தை வடிவமைக்க முடிகிறது. மேலும், இதை மிகத் துல்லியமாக வார்க்கவும் முடியும்.

அலுமினியத்தின் பண்புகளைத் தகுந்தவாறு மாற்றுவதற்கு, கலவையாக்கல், குளிர் வேலைப்பாடு மற்றும் வெப்பச் செயலாக்கம் ஆகிய அனைத்தையும் பயன்படுத்தலாம்.

தூய அலுமினியத்தின் இழுவிசை வலிமை சுமார் 90 MPa ஆகும், ஆனால் வெப்பப் பதப்படுத்தக்கூடிய சில கலப்புலோகங்களுக்கு இதனை 690 MPa-க்கும் அதிகமாக அதிகரிக்க முடியும்.

அலுமினிய தரநிலைகள்

பழைய BS1470 தரநிலைக்குப் பதிலாக ஒன்பது EN தரநிலைகள் கொண்டுவரப்பட்டுள்ளன. அந்த EN தரநிலைகள் அட்டவணை 4-இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

அட்டவணை 4.அலுமினியத்திற்கான EN தரநிலைகள்

EN தரநிலைகள், பழைய தரநிலையான BS1470-இலிருந்து பின்வரும் பகுதிகளில் வேறுபடுகின்றன:

• வேதியியல் கலவைகள் – மாற்றமின்றி உள்ளன.
• உலோகக் கலவை எண்ணிடும் முறை – மாற்றமின்றி உள்ளது.
• வெப்பச் செயலாக்கம் செய்யக்கூடிய உலோகக் கலவைகளுக்கான பதப்படுத்தும் குறியீடுகள் இப்போது பரந்த அளவிலான சிறப்புப் பதப்படுத்தும் நிலைகளை உள்ளடக்கியுள்ளன. தரமற்ற பயன்பாடுகளுக்காக 'T' எழுத்திற்குப் பிறகு நான்கு இலக்கங்கள் வரை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன (எ.கா. T6151).
• வெப்பச் சிகிச்சை செய்ய முடியாத உலோகக் கலவைகளுக்கான பதப்படுத்தும் குறியீடுகள் – தற்போதுள்ள பதப்படுத்தும் முறைகளில் எந்த மாற்றமும் இல்லை, ஆனால் அவை உருவாக்கப்படும் விதத்தின் அடிப்படையில் இப்போது மேலும் விரிவாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. மென்மையான (O) பதப்படுத்தும் முறை இப்போது H111 ஆகும், மேலும் H112 என்ற ஒரு இடைநிலை பதப்படுத்தும் முறை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. உலோகக் கலவை 5251-க்கு, பதப்படுத்தும் முறைகள் இப்போது H32/H34/H36/H38 (H22/H24 போன்றவற்றுக்குச் சமமானது) எனக் காட்டப்படுகின்றன. H19/H22 மற்றும் H24 ஆகியவை இப்போது தனித்தனியாகக் காட்டப்படுகின்றன.
• இயந்திரவியல் பண்புகள் – முந்தைய புள்ளிவிவரங்களைப் போலவே இருக்கும். சோதனைச் சான்றிதழ்களில் இனி 0.2% சோதனை அழுத்தம் குறிப்பிடப்பட வேண்டும்.
• சகிப்புத்தன்மைகள் பல்வேறு அளவுகளில் கடுமையாக்கப்பட்டுள்ளன.
  

  அலுமினியத்தின் வெப்ப சிகிச்சை

  அலுமினியக் கலவைகளுக்குப் பலவிதமான வெப்பச் சிகிச்சைகளை அளிக்கலாம்:

  • ஒருபடித்தாக்கல் – வார்ப்புக்குப் பிறகு வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் பிரிதலை அகற்றுதல்.
  • பதப்படுத்துதல் – குளிர் வேலைப்பாடுக்குப் பிறகு, வேலை கடினப்படுத்தும் உலோகக் கலவைகளை (1XXX, 3XXX மற்றும் 5XXX) மென்மையாக்கப் பயன்படுகிறது.
  • வீழ்படிவு அல்லது வயது கடினமாதல் (2XXX, 6XXX மற்றும் 7XXX கலப்புலோகங்கள்).
  • வீழ்படிவு கடினப்படுத்தும் கலப்புலோகங்களின் முதிர்ச்சிக்கு முன் செய்யப்படும் கரைசல் வெப்பச் சிகிச்சை.
  • பூச்சுகளைக் குணப்படுத்துவதற்கான சூளைப் பயன்பாடு
  • வெப்பச் சிகிச்சைக்குப் பிறகு, குறியீட்டு எண்களுடன் ஒரு பின்னொட்டு சேர்க்கப்படுகிறது.
  • F என்ற பின்னொட்டு, “உருவாக்கப்பட்டபடி” என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • O என்பது “பதப்படுத்தப்பட்ட வார்ப்புப் பொருட்கள்” என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • T என்பது அது “வெப்பப் பதப்படுத்தப்பட்டுள்ளது” என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • W என்பது, அந்தப் பொருள் கரைசல் வெப்பச் சிகிச்சை செய்யப்பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
  • H என்பது வெப்பச் செயலாக்கம் செய்ய முடியாத, ஆனால் “குளிர் வேலைப்பாடு” அல்லது “இழுவிசைக் கடினப்படுத்தல்” செய்யப்பட்ட உலோகக் கலவைகளைக் குறிக்கிறது.
  • வெப்பச் செயலாக்கத்திற்கு உட்படாத உலோகக் கலவைகள் என்பவை 3XXX, 4XXX மற்றும் 5XXX குழுக்களில் உள்ளவை ஆகும்.