سبائك الألومنيوم موجودة في كل مكان، ولكن هل تعرف أسرارها؟ في منشور المدونة هذا، سنغوص في عالم سبائك الألومنيوم الرائع، ونستكشف خصائصها وتطبيقاتها الفريدة. سيرشدك مهندسنا الميكانيكي الخبير في هذا المقال إلى ثماني سلاسل من سبائك الألومنيوم، كاشفاً عن نقاط قوتها ونقاط ضعفها وكيف تشكل عالمنا الحديث. استعد لاكتشاف العجائب الخفية لهذا المعدن متعدد الاستخدامات!
إن الخصائص الفريدة للألومنيوم تجعل منه مادة متعددة الاستخدامات في تصنيع المعادن وتصنيعها:
يؤدي انخفاض الجاذبية النوعية للألومنيوم (حوالي 2.7 جم/سم مكعب، مقارنةً ب 7.85 جم/سم مكعب للفولاذ) إلى انخفاض الارتداد أثناء عمليات التشكيل، مما يسمح بتشكيل أكثر دقة وتحسين دقة الأبعاد.
على الرغم من طبيعته الخفيفة الوزن، إلا أن الألومنيوم يتميز بنسبة عالية من القوة إلى الوزن. يمكن لبعض سبائك الألومنيوم عالية القوة أن تضاهي أو تتجاوز القوة النوعية للفولاذ عالي الجودة، مما يوفر خصائص ميكانيكية ممتازة مع انخفاض الكتلة.
تسهل اللدونة الجيدة للألومنيوم، التي تتميز ببنية بلوراته المكعبة المتمركزة في الوجه (FCC)، تشكيل الأشكال الهندسية المعقدة من خلال عمليات مختلفة مثل السحب العميق والتشكيل بالتمدد والتشكيل المائي.
بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن الألومنيوم أكثر قابلية للتشغيل الآلي بشكل عام، مع قوى قطع أقل وتشكيل أفضل للبُرادة. كما أنه يتميز بموصلية كهربائية فائقة (حوالي 60% من النحاس) وموصلية حرارية (حوالي 237 واط/م-ك)، إلى جانب مقاومة متأصلة للتآكل بسبب طبقة الأكسيد الواقية.
عززت تقنيات المعالجة السطحية الحديثة للألومنيوم، بما في ذلك المعالجة بأكسيد الألومنيوم والتنظيف بالفرشاة والسفع الرملي، من جاذبيته الجمالية وخصائصه الوظيفية بشكل كبير. وقد أدّت هذه التطورات إلى اعتماد هذه التقنيات على نطاق واسع في الإلكترونيات الاستهلاكية، لا سيما في أغلفة الهواتف الذكية والمكونات الداخلية.
تُصنف سبائك الألومنيوم إلى نوعين رئيسيين بناءً على طريقة تصنيعها الأساسية: السبائك المشغولة (المشوهة من خلال عمليات مثل الدرفلة أو البثق أو التشكيل) والسبائك المصبوبة. كما يصنف نظام تصنيف السبائك الخاص برابطة الألومنيوم الألومنيوم سبائك الألومنيوم وسبائكه إلى ثماني سلاسل (1xxx إلى 8xxx)، ولكل منها عناصر سبائك مميزة وخصائص مصممة لتطبيقات محددة.
يُستخدم النظام الدولي لتسمية سبائك الألومنيوم (المعروف باسم النظام المكون من أربعة أرقام) على نطاق واسع في الصناعة لتصنيف سبائك الألومنيوم بناءً على عناصر السبائك الأولية. يوفر هذا النظام مرجعًا سريعًا لخصائص المواد والتطبيقات النموذجية:
1XXX: سلسلة الألومنيوم النقي (99.00% الحد الأدنى لمحتوى الألومنيوم 99.00%)
2XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والنحاس 2XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والنحاس
3XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والمنجنيز 3XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والمنجنيز
4XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والسيليكون 4XXX
5XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم
6XXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون
7XXXXX: سلسلة سبائك الألومنيوم والزنك
8XXX: سبائك الألومنيوم المتنوعة
وفقًا لطريقة المعالجة، يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم إلى سبائك ألومنيوم مشوهة و ألومنيوم مصبوب سبائك الألومنيوم، وينقسم الرقم التسلسلي للألومنيوم وسبائك الألومنيوم بشكل أساسي إلى ثماني سلاسل.
ومن بين هذه السلسلة، تحتوي السلسلة 1000 على أعلى محتوى من الألومنيوم، حيث تبلغ درجة نقاوتها أكثر من 99.00%. ويحدد آخر رقمين من صفيحة الألومنيوم من السلسلة 1000 الحد الأدنى لمحتوى الألومنيوم في السلسلة. على سبيل المثال، الرقمان الأخيران من السلسلة 1050 هما 50، مما يعني أن محتوى الألومنيوم يجب أن يكون 99.5% على الأقل لتلبية معايير تسمية العلامة التجارية الدولية.
يتميز الألومنيوم الأولي بخصائص جيدة للتشكيل والمعالجة السطحية، مع مقاومة ممتازة للتآكل. ومع ذلك، تقل قوته كلما زادت درجة نقائه.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خواص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 1000 | 1060 | 1060 | كمادة موصلة، تضمن IACS مادة 61%، وتستخدم 6061 عند الحاجة إلى القوة |
| 1085 1080 1070 1050 1030 | 1085 1080 1070 1050 | يتمتع بقابلية تشكيل ومعالجة سطحية جيدة، ومن بين سبائك الألومنيوم، فإن مقاومته للتآكل هي الأفضل لأنه ألومنيوم نقي ذو قوة منخفضة، فكلما زادت درجة النقاء، قلت القوة. | |
| 1100 1200 | 1100 1200 | يكون الألومنيوم للأغراض العامة بنقاوة ألومنيوم الألومنيوم التي تزيد عن 99.0% أبيض قليلاً بعد الطلاء بالأكسدة، وهو نفس ما سبق. | |
| 1000 | القوة أعلى قليلًا من 1100، وقابلية التشكيل جيدة، وخصائصه الكيميائية هي نفسها التي يتمتع بها 1100. | ||
تلك التي يشيع استخدامها في الهواتف المحمولة هي 1050، 1070، 1070، 1080، 1085، 1100، تقوم بصب البثق البسيط (بدون ثني)، منها 1050 و1100 يمكن أن تقوم بالرمل الكيميائي، اللمعان، الضباب، التأثير العادي، مع خطوط مواد واضحة وتأثير تلوين جيد؛ وغالبًا ما يستخدم الألومنيوم المرآوي 1080 و1085 للقيام بكلمة ساطعة، تأثير الضباب، لا توجد خطوط مواد واضحة.
السلسلة الأولى من الألومنيوم ناعمة نسبياً وتستخدم بشكل أساسي للزينة أو الديكور الداخلي.
ويتميز بصلابة عالية ولكن مقاومته للتآكل ضعيفة، ومن بين هذه المواد النحاس الذي يحتوي على أعلى نسبة من النحاس.
سبائك الألومنيوم سلسلة 2000 تمثل سبائك الألومنيوم 2024، 2A16، 2A02.
يبلغ محتوى النحاس في صفائح الألومنيوم سلسلة 2000 حوالي 3% إلى 5%.
تنتمي قضبان الألومنيوم سلسلة 2000 إلى الطيران مواد الألومنيوموالتي تستخدم كمواد هيكلية، ولكنها لا تستخدم غالبًا في الصناعات التقليدية في الوقت الحاضر.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 2000 | 2011 | 2011 | سبيكة قطع سريعة وقابلية جيدة للتشغيل الآلي وقوة عالية، ولكن مقاومة التآكل ضعيفة. عندما تكون مقاومة التآكل مطلوبة، يجب استخدام سبيكة سلسلة 6062 |
| 2014 2017 2024 | 2014 2017 2024 | يحتوي على كمية كبيرة من النحاس، ومقاومة التآكل ضعيفة، ولكن القوة عالية، لذلك يمكن استخدامه لمواد البناء، كما يمكن استخدام المنتجات المزورة. | |
| 2117 | 2117 | بعد المعالجة الحرارية بالمحلول الصلب، يتم استخدامها كمادة مسمار مفصلي، وهي سبيكة لتأخير معدل التقادم في درجة حرارة الغرفة. | |
| 2018 2218 | 2018 2218 | سبيكة للتزوير، خاصية جيدة للتزوير وقوة درجة حرارة عالية، لذلك | |
| تُستخدم للمطروقات التي تتطلب مقاومة للحرارة.مقاومة ضعيفة للتآكل. | |||
| 2618 | 2618 | سبيكة للتشكيل، القوة في درجات الحرارة العالية متفوقة، ولكن مقاومة التآكل ضعيفة. | |
| 2219 | 2219 | قوة عالية، وخصائص درجات حرارة عالية، وقابلية ذوبان ممتازة، ولكن مقاومة ضعيفة للتآكل. | |
| 2025 | 2025 | سبيكة للتشكيل، خاصية جيدة للتشكيل وقوة عالية، ولكن مقاومة ضعيفة للتآكل. | |
| 2001 | - | سبيكة للتشكيل، تتمتع بمقاومة للحرارة وقوة عالية، ولكن مقاومة التآكل ليست جيدة | |
تتكون قضبان الألومنيوم سلسلة 3000 بشكل أساسي من المنجنيز.
3000 من ممثلي سبائك الألومنيوم سلسلة 3000 هي 3003 و3105 و3A21.
يتراوح محتوى المنجنيز بين 1.0% و1.5%، وهي سلسلة ذات وظيفة جيدة مضادة للصدأ.
وغالبًا ما تُستخدم كأخاديد وخزانات للمنتجات السائلة، وقطع عمل البناء، وأدوات البناء، وجميع أنواع أجزاء المصابيح، وأوعية الضغط المختلفة وأنابيب معالجة الصفائح.
قابلية جيدة للتشكيل والذوبان ومقاومة التآكل.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 3000 | 3003 3203 | 3003 3203 | تبلغ القوة حوالي 10% أعلى من 1100، كما أن قابلية التشكيل والذوبان ومقاومة التآكل جيدة. |
| 3004 3104 | 3004 3104 | قوة أعلى من 3003، وقابلية تشكيل فائقة ومقاومة جيدة للتآكل. | |
| 3005 | 3005 | القوة أعلى بحوالي 20% من قوة 3003، كما أن مقاومة التآكل أفضل أيضًا. | |
| 3105 | 3105 | القوة أعلى قليلاً من 3003، والخصائص الأخرى مشابهة لـ 3003. | |
عادةً ما يتراوح محتوى السيليكون بين 4.51 تيرابايت 3 تيرابايت و6.01 تيرابايت 3 تيرابايت، وكلما زاد محتوى السيليكون، زادت القوة.
تمثل قضبان الألومنيوم 4000 سلسلة 4000 سلسلة 4A01، وسلسلة 4000 سلسلة 4000 ألواح الألومنيوم تنتمي إلى السلسلة ذات المحتوى العالي من السيليكون.
انكماش أقل في التصلب، ينتمي إلى مواد البناء والأجزاء الميكانيكية, مواد الحدادة،مواد اللحام
نقطة انصهار منخفضة، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة للحرارة ومقاومة للتآكل.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 4000 | 4032 | 4032 | مقاومة جيدة للحرارة ومقاومة جيدة للتآكل ومعامل تمدد حراري منخفض. |
| 4043 | 4043 | انكماش أقل في التصلب، ومعالجة بأكسدة حمض الكبريتيك، ويظهر اللون الرمادي الطبيعي. | |
ينتمي قضيب الألومنيوم سلسلة 5000 إلى سلسلة ألواح سبائك الألومنيوم الأكثر استخدامًا، والعنصر الرئيسي هو المغنيسيوم، ويتراوح محتوى المغنيسيوم بين 3-5%.
تمثل سبائك الألومنيوم سلسلة 5000 سلسلة 5052، 5005، 5005، 5083، 5A05.
ويمكن تسميتها أيضاً سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم.
وتتمثل الخصائص الرئيسية في الكثافة المنخفضة وقوة الشد العالية والاستطالة العالية.
تحت نفس المساحة، يكون وزن سبيكة Al-mg أقل من وزن السلاسل الأخرى، لذا فهي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة التقليدية.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 5000 | 5005 | 5005 5050 | القوة هي نفس قوة 3003، مع قابلية معالجة جيدة وقابلية للذوبان ومقاومة للتآكل، كما أن معالجة التعديل بعد الأنودة جيدة، وهو ما يتناسب مع لون مادة الشكل 6063. |
| 5052 | 5052 | إنها السبيكة الأكثر تمثيلاً ذات القوة المتوسطة، مع مقاومة جيدة للتآكل، وقابلية الذوبان وقابلية التشكيل، خاصةً عالية قوة الإجهاد ومقاومة جيدة لمياه البحر. | |
| 5652 | 5652 | السبيكة التي تحد من العناصر غير النقية من 5052 وتمنع فصل بيروكسيد الهيدروجين.الخصائص الأخرى هي نفسها خصائص 5052 | |
| 5154 | 5154 | القوة أعلى بحوالي 20% أعلى من 5052، والخصائص الأخرى هي نفسها 5052 | |
| 5254 | 5254 | إن السبيكة التي تحد من العناصر غير النقية في 5154 وتمنع تحلل بيروكسيد الهيدروجين لها نفس الخواص الأخرى التي يتمتع بها 5154. | |
| 5454 | 5454 | تبلغ قوته حوالي 20% أعلى من قوة 5052، وخصائصه تقريبًا نفس خصائص 5154، ولكن مقاومته للتآكل في البيئة الشرسة أفضل من مقاومة 5154. | |
| 5056 | 5056 | مقاومة ممتازة للتآكل، وتعديل سطح العمل والقطع، وأكسدة وصباغة جيدة. | |
| 5082 | 5082 | تتشابه القوة مع 5083، كما أن قابلية التشكيل ومقاومة التآكل جيدة. | |
| 5182 | 5182 | القوة أعلى بحوالي 5% أعلى من 5082، والخصائص الأخرى هي نفسها 5082. | |
| 5083 | 5083 | سبيكة للإنشاءات الانصهارية، وهي أعلى سبيكة مقاومة للتآكل في السبائك العملية غير المعالجة حرارياً، وهي مناسبة لهياكل الربط بالمحلول، وهي مقاومة جيدة لمياه البحر وخصائص درجات الحرارة المنخفضة | |
| 5086 | 5086 | القوة أعلى من قوة 5154 وهي سبيكة ذات هيكل انصهار غير معالج حرارياً مع مقاومة جيدة لمياه البحر. | |
| 5001 | - | القوة هي نفس قوة 3003، ويمكن أن تكون المعالجة بأكسيد الألومنيوم بعد المعالجة اللامعة ذات تألق عالٍ. | |
| 5002 | سبيكة للمسمار المفصلي، مقاومة جيدة لمياه البحر | ||
والأكثر استخدامًا في الهواتف المحمولة هو 5052، وهي السبيكة الأكثر تمثيلاً مع قوة متوسطة ومقاومة جيدة للتآكل وقابلية الذوبان والتشكيل، وخاصة قوة التعب العالية، ومقاومة جيدة لمياه البحر، وغالبًا ما تستخدم لصنع منتجات ذات قوة عالية.
لكن تأثير التلوين الخاص به ليس مثاليًا، لذا فهو مناسب لعملية السفع الرملي، وليس مناسبًا للمواد الكيميائية تفجير الرمال، سطح الضباب، وما إلى ذلك، بشكل رئيسي باستخدام صب الصب، غير مناسب لقولبة البثق.
6000 سلسلة الألومنيوم 6000 تمثل السبيكة 6061، التي تحتوي بشكل أساسي على المغنيسيوم والسيليكون، لذا فهي تدمج مزايا السلسلة 4000 والسلسلة 5000.
6061 هو منتج من الألومنيوم المطروق المعالج على البارد، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل ومقاومة الأكسدة.
سهولة الاستخدام وسهولة الطلاء وقابلية المعالجة الجيدة.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 6000 | 6061 | 6061 | سبيكة مقاومة للتآكل المعالجة حرارياً، يمكن أن يكون للمعالجة T6 قيمة تحمل عالية جداً، ولكن قوة واجهة الاندماج منخفضة، لذلك يتم استخدامها للبراغي والمسامير المفصلية |
| 6001 | تتميز سبيكة البثق متوسطة القوة بقوة متوسطة من 6061 و 6063، وتتميز بخصائص بثق وختم وتبريد جيدة. يمكن استخدامه كمواد كبيرة رقيقة على شكل لحم رقيق مع الأشكال المعقدةكما أنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومفصل انصهار جيد. | ||
| 6063 | 6063 | تتمتع سبيكة البثق التمثيلية بقوة أقل من 6061 وقابلية جيدة للبثق، ويمكن استخدامها كمادة ذات شكل مقطع معقد، مع مقاومة جيدة للتآكل ومعالجة السطح | |
| 6101 | 6101 | مادة موصلة عالية القوة. ضمان 55% ACS 55% | |
| 6151 | 6151 | يتميز بقابلية ممتازة لمعالجة التشكيل، ومقاومة التآكل والمعالجة السطحية، وهو مناسب لمنتجات التشكيل المعقدة. | |
| 6262 | تتميز سبيكة القطع السريع المقاومة للتآكل بمقاومة التآكل والمعالجة السطحية أفضل من 2011، كما أن قوتها هي نفسها قوة 6061. | ||
تُستخدم 6061 و6063 في الغالب في الهواتف المحمولة.
قوة 6061 أعلى من قوة 6063.
يمكن لقولبة الصب أن تصب هياكل أكثر تعقيدًا ويمكن استخدامها كأجزاء قابلة للالتقاط، مثل غطاء البطارية، إلخ.
يحتوي بشكل أساسي على الزنك، وتمثل سبائك الألومنيوم سلسلة 7000 سلسلة 7075.
وهي تنتمي أيضاً إلى سلسلة الطيران.
إنها سبائك الألومنيوم والزنك والنحاس والمغنيسيوم والزنك والألومنيوم والمغنيسيوم والزنك وسبائك الألومنيوم فائقة الصلابة ومقاومة جيدة للتآكل.
| نظام السبائك | رقم السبيكة | ملخص خصائص المواد | |
| JIS | أ.أ | ||
| سلسلة 7000 | 7072 | 7072 | إمكانات القطب الكهربائي منخفضة، وهي تستخدم بشكل أساسي في تغطية المواد الجلدية المضادة للتآكل، كما أنها مناسبة للمشتت الحراري للمبادل الحراري. |
| 7075 | 7075 | إحدى سبائك الألومنيوم ذات أعلى قوة، ولكن مقاومة التآكل ضعيفة، ويمكن أن تحسن مادة الطلاء مع 7072 من مقاومتها للتآكل، ولكن التكلفة تزداد. | |
| 7050 | 7050 | تتميز السبيكة ذات خاصية التبريد المحسنة 7075 بمقاومة جيدة للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل، وهي مناسبة لـ ألواح سميكة والمنتجات المزورة | |
| 7001 | السبيكة لـ هيكل اللحام لديه قوة عالية، ويمكن إرجاع قوة جزء اللحام إلى القوة القريبة من المعدن الأساسي عند وضعه في درجة حرارة الغرفة.مقاومة التآكل جيدة جدًا أيضًا. | ||
| 7003 | 7003 | تتمتع سبيكة البثق لهيكل الانصهار بقوة أقل قليلاً من 7N01، ولكن لديها قابلية بثق جيدة، ويمكن استخدامها كمادة كبيرة الشكل ذات لحم رقيق، والخصائص الأخرى هي تقريبًا نفس خصائص 7N01. | |
يشيع استخدام 8011 في سبائك الألومنيوم من السلسلة 8000، التي تنتمي إلى سلاسل أخرى.
معظم التطبيقات هي رقائق الألومنيوم، والتي لا تستخدم عادةً في إنتاج قضبان الألومنيوم.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO