فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

صفحه اول بخش متالورژي
دانشگاه ها و اساتيد متالورژي

آموزش علوم رشته متالورژي

آموزش نرم افزارهاي متالورژي
پروژه هاي تحقيقاتي متالورژي
مراکز تحقيقاتي متالورژي
رده بندي سايتهاي متالورژي
بانک مقالات رشته متالورژي
معرفي متخصصين متالورژي
پايان نامه هاي دانشجويي
مجلات و نشريات متالورژي
گالري عکسهاي متالورژي
 
 

عنوان: خواص آلومينيوم

نويسنده:

منبع اطلاعاتي: www.alcoa.com

عکس
 

 

گالري تصاوير

 

- - - - -

   
 
 

 پوشش آلومينيومي دادن Alcladding:
بطور كلي آلياژهاي آلومينيوم با استحكام زياد از نظر خوردگي كم مقاومترين آنها محسوب مي‌گردند. اين مطلب بخصوص در مورد آلياژهاي حاوي درصدهاي زياد مس يا روي صادق است. از طرف ديگر مقاومت به خوردگي آلومينيوم خالص بسيار زياد است. پوشش آلومينيومي دادن يكي از روشهاي افزايش مقاومت خوردگي به يك آلياژ با استحكام زياد است. در اين فرايند يك لايه آلومينيوم خالص به سطح آلياژ مورد نظر متصل شده و در نتيجه مجموعه حاصل خواص مورد نظر حاصل مي‌شود. اين روش مخصوصاً در محصولات ورقه‌اي مناسب است.

 آندايزه كردن (آبكاري) Anodizing:
در اين روش از مقاومت زياد در مقابل خوردگي لايه پوششي كه بلافاصله بر روي سطح آلومينيوم تازه بريده شده تشكيل مي‌گردد استفاده مي‌شود. همانگونه كه قبلاً ذكر گرديد اين لايه عامل مقاومت به خوردگي طبيعي اين فلز است. آندايزه كردن در واقع يكنوع ضخيم كردن لايه اكسيدي به ضخامت تا چندين هزار برابر ضخامت لايه اكسيد طبيعي است. نتيجه عمل، لايه‌اي است سخت با ضخامت حدود 5/25 ميكرون بر تمام سطح آلومينيوم كه علاوه بر مقاومت به خوردگي در مقابل سايش نيز استحكام كافي دارد. آندايزه كردن يك روش الكتريكي است كه انواع مختلف آن اساساً از نظر محلولي كه فلز در آن مورد عمل قرار مي‌گيرد و ضخامت لايه اكسيدي حاصل، فرق مي‌نمايد. از اين طريقه پوشش دادن علاوه بر حفاظت سطحي گاهي به منظور تزئيني نيز استفاده مي‌گردد اگر فلز آندايزه شده را با انواع رنگهاي مختلف پوشش دهند رنگ حاصل تقريباً بصورت قسمتي از اكسيد سطحي بدست مي‌ايد.

 

 پوشش سخت دادن Hard Coating:
يكي از فرايندهاي آندايزه كردن است كه به تدريج اهميت پيدا مي‌كند و آن را آندايزه كردن سخت يا پوشش سخت دادن مي‌نامند. اين فرايند گرچه در اساس مشابه آندايزه كردن معمولي است ولي از چند نقطه نظر با آن تفاوت دارد. در پوشش سخت، محلول مورد استفاده اسيد سولفوريك و درجه حرارت عمل پايين‌تر است. فرايند بقدري ادامه مي‌يابد كه لايه اكسيدي به ضخامتي تا حدود 5 برابر ضخامت آندايزه كردن معمولي برسد.
لايه حاصل ممكن است به ضخامتي تا حدود 127 ميكرون برسد كه پوسته‌اي بسيار سخت است. موارد استفاده يك چنين پوشش سخت و مقاوم سائيدگي بسيار وسيع است. عمر مفيد قطعاتي چون چرخ دنده‌ها و پيستون هواپيما، لوله تفنگ، چرخ دنده‌هاي كامپيوتر، لبه‌هاي پره‌هاي هليكوپتر و افشانك‌هاي پيستوله‌‌هاي پاشش فلزات را مي‌توان به اين طريق افزايش داد.

 حفاظت كاتدي Cathodic Protection:
برخي از موارد مصرف دريايي آلومينيوم نياز به يكنوع حفاظت متفاوت با حفاظتهاي فوق‌الذكر دارد. در اينگونه موارد فلز در آب دريا غوطه‌ور مي‌گردد، مانند بدنه پايين كشتي‌ها، كه به مقاومت خوردگي بيشتري نيازمند هستند. اين روش حفاظت در مقابل خوردگي در لوله‌هاي آلومينيومي زيرزميني مخصوصاً وقتي كه فلزات ديگري نيز در خاك وجود داشته باشد مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
حفاظت كاتدي يكنوع كنترل خوردگي است كه در آن يك ميله يا صفحه آلومينيومي (آند) براي حفظ و جلوگيري از بين رفتن ساختمان آلومينيومي مورد نظر (كاتد) وجود از بين مي‌رود ميله يا صفحه از بين رونده از طريق يك مقاومت الكتريكي به ساختمان مورد حفاظت متصل مي‌گردد. از طريق عمل الكتروشيميايي يك ولتاژ مستقيم جريان توليد مي‌گردد كه به جاي خوردگي ساختمان مورد نظر باعث خورده شدن آند مي‌شود.
پس از تمام شدن قطعات آند، قطعات جديدي جايگزين مي‌گردد و اين عمل معمولاً هر دو تا ده سال بر حسب شدت خوردگي انجام مي‌گيرد.
 

 وزن مخصوص كم:
يك متر مكعب آلومينيوم خالص 8/2827 كيلوگرم وزن دارد و يك متر مكعب از سنگين‌ترين آلياژهاي آلومينيوم (يعني آلياژهاي حاوي مس و روي) داراي وزني در حدود 2953 كيلوگرم است. حتي اين سنگين‌ترين آلياژ‌هاي آلومينيوم نيز حداقل 1978 كيلوگرم در هر متر كعب سبك‌تر از وزن هم حجم ساير فلزات ساختماني (بجز منيزيم) است (جدول 1-1). مزيت اين كم بودن وزن چيست؟ مي‌توان اين مزيت را بصورت زير خلاصه نمود:
مزاياي وزن مخصوص عبارتند از:
1- حمل و نقل ارزانتر: چه در مورد حمل و نقل كالاهاي آلومينيومي و چه در مورد وسيله نقليه ساخته شده از آلومينيوم.
2- ظرفيت بيشتر: امكان صرفه‌جويي در وزن ساختمان‌هاي آلومينيومي بخوبي در پايه‌ها و تاسيسات حفاري چاههاي نفت ديده مي‌شود. لوله‌هاي حفاري كه شافت مته حفاري نيز محسوب مي‌گردد امروزه از آلومينيوم ساخته مي‌شود. وزن كم اين لوله خود مي‌تواند ظرفيت دكل حفاري كه بايد تمام وزن سيم مته را تحمل نمايد دو برابر كند.
3- صرفه‌جويي در كار: بعلت سبكي كه به معني نصب سريعتر و اقتصادي‌تر ساختمان‌ها، تعداد كمتر كارگر مورد نياز و خستگي كمتر استفاده از وسايل آلومينيومي خانگي است.
4- ممان اينرسي كمتر: در نتيجه دانسيته آلومينيوم ممان اينرسي قطعات آلومينيومي كمتر مي‌گردد. اين كلمه نام علمي براي تمايل يك قطعه براي متوقف و يا در حالت يكنواخت ماندن مگر اينكه يك نيروي خارجي اعمال گردد مي‌باشد. هر چه قطعه سنگين‌تر باشد ممان اينرسي آن بيشتر و كار بيشتري براي حركت دادن و يا متوقف كردن آن مورد نياز است. ماشين‌كاري‌هاي سريع مدرن امروزي نياز به موادي با ممان اينرسي كم دارد طوريكه كه بتوان بسرعت و با بازدهي خوب دستگاه را بكار انداخت و يا از كار باز داشت، اين مطلب خصوصاً براي دستگاههاي بسته‌بندي و ماشين‌هاي چاپ با قطعات داراي حركت متناوب صادق است.
5- تعداد قطعات بيشتر به ازاي هر كيلو وزن: وزن كمتر بمعني تعداد قطعات بيشتر به ازاي هر كيلو وزن است. ميخ، پيچ، مهره و واشر آلومينيومي را مي‌توان به ازاي واحد وزن تا سه برابر تعداد قطعات مشابه فولادي ساخت.

 مقاومت زياد در مقابل خوردگي:
يكي ديگر از خواص مشخصه آلياژهاي آلومينيوم مقاومت در مقابل خوردگي است. آلومينيوم خالص وقتي كه در هوا قرار گيرد بلافاصله با يك لايه چسبنده اكسيد آلومينيومي پوشيده مي‌شود، اين لايه پوششي، مانع خوردگي مي‌گردد. اگر در اثر سائيدگي اين لايه كنده شود بلافاصله دوباره تشكيل مي‌گردد. ضخامت اين لايه نازك طبيعي در حدود 025/0 ميكرون (يك ميكرون = يكهزارم ميلي‌متر) است، با اين وجود بقدري محكم است كه مانع موثري در مقابل اغلب مواد خورنده محسوب مي‌گردد.
البته برخي از آلياژهاي خاص آلومينيوم نسبت به ديگران مقاومتر است. براي مثال گروه آلياژهاي Al-mg مخصوصاً در مقابل هوا و آب دريا مقاوم است. از طرف ديگر آلياژهاي آلومينيوم حاوي مس يا روي از نظر مقاومت خوردگي ضعيف‌تر و از نظر استحكام مكانيكي قويتر مي‌باشد.
اگر مقاومت طبيعي آلومينيوم براي بعضي از محيط‌ها كافي نباشد در آن صورت روشهايي وجود دارد كه بتوان مقاومت آن را افزايش داد. برخي از اين روشها عبارتند از: «پوشش دادن با آلومينيوم Alcladding»، «آندايزه كردن (آبكاري) Anodizing»، «پوشش سخت دادن Hard Coating» و «محافظت كاتدي Cathodic Protection».
در زير، هر يك از اين روشها به طور مختصر شرح داده مي‌شود كه در يكي از فصول بعدي نيز به تفضيل مورد بررسي قرار خواهد گرفت.
 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت