อลูมิเนียมอัลลอยด์คืออะไร?
โลหะผสมอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีการเติมธาตุอื่นๆ ลงในอะลูมิเนียมบริสุทธิ์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติ โดยหลักแล้วเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ธาตุอื่นๆ เหล่านี้ ได้แก่ เหล็ก ซิลิกอน ทองแดง แมกนีเซียม แมงกานีส และสังกะสี โดยที่ระดับดังกล่าวอาจรวมกันได้มากถึง 15 เปอร์เซ็นต์ของโลหะผสมตามน้ำหนัก โลหะผสมจะถูกกำหนดด้วยตัวเลขสี่หลัก โดยหลักแรกจะระบุประเภททั่วไปหรือชุดที่มีลักษณะเฉพาะตามธาตุโลหะผสมหลัก
อะลูมิเนียมบริสุทธิ์
ซีรีย์ 1xxx
โลหะผสมซีรีส์ 1xxx ประกอบด้วยอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ 99 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป ซีรีส์นี้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม ใช้งานได้ดี รวมถึงมีการนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี นี่คือสาเหตุที่ซีรีส์ 1xxx มักใช้สำหรับสายส่งไฟฟ้าหรือสายส่งไฟฟ้า โลหะผสมทั่วไปในซีรีส์นี้คือ 1350 สำหรับการใช้งานไฟฟ้า และ 1100 สำหรับถาดบรรจุอาหาร
โลหะผสมที่ผ่านการอบด้วยความร้อน
โลหะผสมบางชนิดได้รับการเสริมความแข็งแรงโดยการให้ความร้อนด้วยสารละลายแล้วจึงดับหรือทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว การอบชุบด้วยความร้อนจะทำให้โลหะผสมแข็งและให้ความร้อนจนถึงจุดที่กำหนด ธาตุโลหะผสมที่เรียกว่าตัวละลายจะกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันโดยที่อะลูมิเนียมจะวางอยู่ในสารละลายที่เป็นของแข็ง จากนั้นโลหะจะถูกดับหรือทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้อะตอมของตัวละลายแข็งตัว จากนั้นอะตอมของตัวละลายจะรวมตัวกันเป็นตะกอนที่มีการกระจายตัวอย่างละเอียด ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งเรียกว่าการบ่มตามธรรมชาติ หรือในเตาเผาที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งเรียกว่าการบ่มเทียม
ซีรี่ย์ 2xxx
ในซีรีส์ 2xxx ทองแดงถูกใช้เป็นองค์ประกอบโลหะผสมหลักและสามารถเสริมความแข็งแกร่งได้อย่างมากโดยการอบด้วยความร้อนด้วยสารละลาย โลหะผสมเหล่านี้มีความแข็งแรงและความเหนียวสูงผสมผสานกันได้ดี แต่ไม่มีระดับความต้านทานการกัดกร่อนในบรรยากาศเท่ากับโลหะผสมอะลูมิเนียมอื่นๆ มากมาย ดังนั้น โลหะผสมเหล่านี้จึงมักถูกทาสีหรือหุ้มด้วยวัสดุที่ทนต่อการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมดังกล่าว โดยทั่วไปแล้ว โลหะผสมเหล่านี้จะหุ้มด้วยโลหะผสมที่มีความบริสุทธิ์สูงหรือโลหะผสมซีรีส์ 6xxx เพื่อต้านทานการกัดกร่อนได้ดี โลหะผสม 2024 อาจเป็นโลหะผสมสำหรับอากาศยานที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายที่สุด
ซีรี่ย์ 6xxx
ซีรีส์ 6xxx มีคุณสมบัติอเนกประสงค์ สามารถอบชุบด้วยความร้อน ขึ้นรูปได้ดี เชื่อมได้ และมีความแข็งแรงปานกลางและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม โลหะผสมในซีรีส์นี้ประกอบด้วยซิลิกอนและแมกนีเซียมเพื่อสร้างแมกนีเซียมซิลิไซด์ภายในโลหะผสม ผลิตภัณฑ์รีดขึ้นรูปจากซีรีส์ 6xxx เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานด้านสถาปัตยกรรมและโครงสร้าง โลหะผสม 6061 เป็นโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในซีรีส์นี้และมักใช้ในโครงรถบรรทุกและเรือ นอกจากนี้ เคสโทรศัพท์บางรุ่นยังทำจากโลหะผสมซีรีส์ 6xxx อีกด้วย
ซีรี่ย์ 7xxx
สังกะสีเป็นโลหะผสมหลักสำหรับซีรีส์นี้ และเมื่อเติมแมกนีเซียมลงไปเล็กน้อย ก็จะได้โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงมากและสามารถอบชุบด้วยความร้อนได้ นอกจากนี้ อาจเติมธาตุอื่นๆ เช่น ทองแดงและโครเมียมลงไปเล็กน้อยด้วย โลหะผสมที่รู้จักกันทั่วไปมากที่สุดคือ 7050 และ 7075 ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน
โลหะผสมที่ไม่สามารถผ่านกระบวนการอบด้วยความร้อนได้
โลหะผสมที่ไม่ได้รับการอบชุบด้วยความร้อนจะได้รับการเสริมความแข็งแรงโดยการดัดเย็น การดัดเย็นเกิดขึ้นระหว่างวิธีการรีดหรือการตีขึ้นรูป และเป็นการกระทำเพื่อ "ดัด" โลหะเพื่อให้แข็งแรงขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อรีดอลูมิเนียมให้บางลง ก็จะแข็งแรงขึ้น เนื่องจากการดัดเย็นจะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวและช่องว่างในโครงสร้าง ซึ่งจะไปยับยั้งการเคลื่อนที่ของอะตอมที่สัมพันธ์กัน ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงของโลหะ ธาตุโลหะผสม เช่น แมกนีเซียม จะยิ่งเพิ่มผลกระทบนี้ ส่งผลให้มีความแข็งแรงมากขึ้น
ซีรี่ย์ 3xxx
แมงกานีสเป็นธาตุโลหะผสมหลักในซีรีส์นี้ โดยมักมีการเติมแมกนีเซียมในปริมาณเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม สามารถเติมแมงกานีสลงในอะลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพในปริมาณจำกัดเท่านั้น 3003 เป็นโลหะผสมที่ได้รับความนิยมสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป เนื่องจากมีความแข็งแรงปานกลางและใช้งานได้ดี และอาจใช้ในงานต่างๆ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและเครื่องครัว โลหะผสม 3004 และการดัดแปลงใช้ในตัวกระป๋องเครื่องดื่มอะลูมิเนียม
ซีรี่ย์ 4xxx
โลหะผสมซีรีส์ 4xxx ผสมกับซิลิกอน ซึ่งสามารถเติมในปริมาณที่เพียงพอเพื่อลดจุดหลอมเหลวของอลูมิเนียมโดยไม่ทำให้เกิดความเปราะบาง ด้วยเหตุนี้ ซีรีส์ 4xxx จึงสามารถผลิตลวดเชื่อมและโลหะผสมบัดกรีคุณภาพเยี่ยมที่ต้องการจุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าได้ โลหะผสม 4043 เป็นหนึ่งในโลหะผสมตัวเติมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการเชื่อมโลหะผสมซีรีส์ 6xxx สำหรับการใช้งานโครงสร้างและยานยนต์
ซีรี่ย์ 5xxx
แมกนีเซียมเป็นโลหะผสมหลักในซีรีส์ 5xxx และเป็นหนึ่งในองค์ประกอบโลหะผสมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอลูมิเนียม โลหะผสมในซีรีส์นี้มีลักษณะความแข็งแรงปานกลางถึงสูง รวมถึงความสามารถในการเชื่อมที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเล ด้วยเหตุนี้ โลหะผสมอลูมิเนียม-แมกนีเซียมจึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารและการก่อสร้าง ถังเก็บ ภาชนะรับแรงดัน และการใช้งานทางทะเล ตัวอย่างการใช้งานโลหะผสมทั่วไป ได้แก่ 5052 ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 5083 ในการใช้งานทางทะเล แผ่น 5005 ที่ชุบอะโนไดซ์สำหรับการใช้งานทางสถาปัตยกรรม และ 5182 ที่ใช้ทำฝากระป๋องเครื่องดื่มอลูมิเนียม
