Šta je aluminijska legura?
Aluminijska legura je hemijski sastav u kojem se čistom aluminijumu dodaju drugi elementi kako bi se poboljšala njegova svojstva, prvenstveno radi povećanja čvrstoće. Ovi drugi elementi uključuju željezo, silicijum, bakar, magnezijum, mangan i cink u količinama koje zajedno mogu činiti čak 15 posto težine legure. Legurama se dodjeljuje četverocifreni broj, u kojem prva cifra identificira opću klasu ili seriju, karakteriziranu glavnim legirajućim elementima.
Čisti aluminij
1xxx serija
Legure serije 1xxx sastoje se od aluminija čistoće 99 posto ili više. Ova serija ima odličnu otpornost na koroziju, odličnu obradivost, kao i visoku toplinsku i električnu provodljivost. Zbog toga se serija 1xxx obično koristi za dalekovode ili električne mreže. Uobičajene oznake legura u ovoj seriji su 1350, za električne primjene, i 1100, za posude za pakovanje hrane.
Legure koje se mogu termički obraditi
Neke legure se ojačavaju termičkom obradom u rastvoru, a zatim kaljenjem ili brzim hlađenjem. Termička obrada uzima čvrsti, legirani metal i zagrijava ga do određene tačke. Elementi legure, nazvani rastvorene materije, homogeno su raspoređeni s aluminijem, stavljajući ih u čvrsti rastvor. Metal se potom kali ili brzo hladi, što zamrzava atome rastvorene materije na mjestu. Atomi rastvorene materije se posljedično spajaju u fino raspoređeni talog. To se događa na sobnoj temperaturi, što se naziva prirodnim starenjem, ili u radu peći na niskoj temperaturi, što se naziva vještačkim starenjem.
2xxx serija
U seriji 2xxx, bakar se koristi kao glavni legirajući element i može se značajno ojačati termičkom obradom u rastvoru. Ove legure posjeduju dobru kombinaciju visoke čvrstoće i žilavosti, ali nemaju nivoe otpornosti na atmosfersku koroziju kao mnoge druge aluminijske legure. Stoga se ove legure obično farbaju ili platiraju za takve izloženosti. Obično se platiraju legurom visoke čistoće ili legurom serije 6xxx kako bi se u velikoj mjeri oduprle koroziji. Legura 2024 je možda najpoznatija legura za avione.
Serija 6xxx
Serija 6xxx je svestrana, termički obradiva, lako se oblikuje, zavaruje i ima umjereno visoku čvrstoću uz odličnu otpornost na koroziju. Legure u ovoj seriji sadrže silicij i magnezij kako bi se formirao magnezijev silicid unutar legure. Proizvodi dobiveni ekstruzijom iz serije 6xxx su prvi izbor za arhitektonske i strukturne primjene. Legura 6061 je najčešće korištena legura u ovoj seriji i često se koristi u okvirima kamiona i brodova. Osim toga, neka kućišta za telefone su napravljena od legure serije 6xxx.
Serija 7xxx
Cink je primarno legirajuće sredstvo za ovu seriju, a kada se magnezij doda u manjoj količini, rezultat je legura vrlo visoke čvrstoće, koja se može termički obraditi. Drugi elementi poput bakra i kroma također se mogu dodati u malim količinama. Najčešće poznate legure su 7050 i 7075, koje se široko koriste u avionskoj industriji.
Legure koje se ne mogu termički obrađivati
Legure koje nisu termički obrađene jačaju se hladnom obradom. Hladna obrada se dešava tokom metoda valjanja ili kovanja i predstavlja radnju "obrade" metala kako bi se on ojačao. Na primjer, kada se aluminijum valja na tanje debljine, on postaje jači. To je zato što hladna obrada stvara dislokacije i praznine u strukturi, što zatim inhibira kretanje atoma u odnosu jednih na druge. To povećava čvrstoću metala. Legirajući elementi poput magnezijuma pojačavaju ovaj efekat, što rezultira još većom čvrstoćom.
3xxx serija
Mangan je glavni legirajući element u ovoj seriji, često uz dodatak manjih količina magnezija. Međutim, samo ograničen postotak mangana može se efikasno dodati aluminijumu. 3003 je popularna legura za opću namjenu jer ima umjerenu čvrstoću i dobru obradivost te se može koristiti u primjenama kao što su izmjenjivači topline i kuhinjski pribor. Legura 3004 i njene modifikacije koriste se u tijelima aluminijskih limenki za pića.
4xxx serija
Legure serije 4xxx kombiniraju se sa silicijem, koji se može dodati u dovoljnim količinama da snizi tačku topljenja aluminija, bez stvaranja krhkosti. Zbog toga, serija 4xxx proizvodi odlične žice za zavarivanje i legure za lemljenje gdje je potrebna niža tačka topljenja. Legura 4043 jedna je od najčešće korištenih legura za zavarivanje legura serije 6xxx za konstrukcijske i automobilske primjene.
Serija 5xxx
Magnezij je primarno legirajuće sredstvo u seriji 5xxx i jedan je od najefikasnijih i široko korištenih legirajućih elemenata za aluminij. Legure u ovoj seriji posjeduju umjerene do visoke karakteristike čvrstoće, kao i dobru zavarljivost i otpornost na koroziju u morskom okruženju. Zbog toga se legure aluminija i magnezija široko koriste u građevinarstvu, rezervoarima za skladištenje, posudama pod pritiskom i pomorskim primjenama. Primjeri uobičajenih primjena legura uključuju: 5052 u elektronici, 5083 u pomorskim primjenama, anodizirane ploče 5005 za arhitektonske primjene i 5182 za izradu aluminijskih poklopaca za limenke za pića.
