Šta je legura aluminijuma?
Aluminijumska legura je hemijski sastav u kojem se čistom aluminijumu dodaju drugi elementi kako bi se poboljšala njegova svojstva, prvenstveno da bi se povećala njegova čvrstoća. Ovi drugi elementi uključuju gvožđe, silicijum, bakar, magnezijum, mangan i cink na nivoima koji zajedno mogu činiti čak 15 procenata legure po težini. Legurama se dodeljuje četvorocifreni broj, u kojem prva cifra označava opštu klasu ili seriju, koju karakterišu njeni glavni legirajući elementi.
Pure Aluminium
1xxx Series
Legure serije 1xxx se sastoje od aluminijuma čistoće 99 posto ili više. Ova serija ima odličnu otpornost na koroziju, odličnu obradivost, kao i visoku toplotnu i električnu provodljivost. Zbog toga se serija 1xxx obično koristi za vodove za prijenos ili električnu mrežu. Uobičajene oznake legure u ovoj seriji su 1350, za električne primjene, i 1100, za posude za pakovanje hrane.
Legure koje se obrađuju toplinom
Neke legure se ojačavaju termičkom obradom u rastvoru, a zatim gašenjem ili brzim hlađenjem. Toplinska obrada uzima čvrsti, legirani metal i zagrijava ga do određene točke. Elementi legure, koji se nazivaju otopljena supstanca, su homogeno raspoređeni sa aluminijumom koji ih stavlja u čvrstu otopinu. Metal se zatim gasi ili brzo hladi, što zamrzava atome rastvorene supstance na mestu. Atomi otopljene tvari se posljedično spajaju u fino raspoređeni talog. To se događa na sobnoj temperaturi koja se naziva prirodno starenje ili u radu peći na niskoj temperaturi koja se naziva umjetno starenje.
2xxx Series
U seriji 2xxx, bakar se koristi kao osnovni 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 legure aluminija. Stoga se ove legure obično farbaju ili oblažu za takva izlaganja. Uglavnom su obloženi legurom visoke čistoće ili legurom serije 6xxx kako bi se u velikoj mjeri oduprli koroziji. Alloy 2024 je možda najpoznatija legura za avione.
6xxx Series
Serija 6xxx je svestrana, termički obrađena, visokoformabilna, zavarljiva i ima umjereno visoku čvrstoću u kombinaciji s odličnom otpornošću na koroziju. Legure u ovoj seriji sadrže silicijum i magnezijum kako bi formirali magnezijum silicid unutar legure. Proizvodi za ekstruziju iz serije 6xxx su prvi izbor za arhitektonske i strukturalne primjene. Legura 6061 je najraširenija legura u ovoj seriji i često se koristi u okvirima kamiona i brodova. Uz to, neke maske za telefon su napravljene od legure serije 6xxx.
7xxx Series
Cink je primarno legirno sredstvo za ovu seriju, a kada se magnezijum doda u manjoj količini, rezultat je legura vrlo visoke čvrstoće koja se može termički obrađivati. Drugi elementi kao što su bakar i hrom se takođe mogu dodati u malim količinama. Najpoznatije legure su 7050 i 7075, koje se široko koriste u industriji aviona.
Legure koje se ne obrađuju toplinom
Netermički obrađene legure ojačavaju se hladnom obradom. Hladna obrada se dešava tokom metoda valjanja ili kovanja i predstavlja radnju „obrade“ metala da bi se on učinio jačim. Na primjer, kada se aluminijum spušta na tanje gabarite, on postaje jači. To je zato što hladna obrada stvara dislokacije i prazna mjesta u strukturi, što zatim inhibira kretanje atoma jedan u odnosu na drugi. Ovo povećava čvrstoću metala. Legirajući elementi poput magnezijuma pojačavaju ovaj efekat, što rezultira još većom čvrstoćom.
3xxx Series
Mangan je glavni legirajući element u ovoj seriji, često sa manjim dodanim količinama magnezijuma. Međutim, samo ograničeni procenat mangana se može efikasno dodati aluminijumu. 3003 je popularna legura za opću namjenu jer ima umjerenu čvrstoću i dobru obradivost i može se koristiti u aplikacijama kao što su izmjenjivači topline i posuđe za kuhanje. Legura 3004 i njene modifikacije koriste se u kućištima aluminijskih limenki za piće.
4xxx Series
Legure serije 4xxx su kombinovane sa silicijumom, koji se može dodati u dovoljnim količinama da snizi tačku topljenja aluminijuma, bez stvaranja lomljivosti. Zbog toga, serija 4xxx proizvodi odličnu žicu za zavarivanje i legure za lemljenje gdje je potrebna niža tačka topljenja. Legura 4043 je jedna od najčešće korištenih legura za punjenje za zavarivanje legura serije 6xxx za konstrukcijske i automobilske primjene.
5xxx Series
Magnezijum je primarni agens za legiranje u seriji 5xxx i jedan je od najefikasnijih i naširoko korišćenih legirajućih elemenata za aluminijum. Legure ove serije poseduju umerene do visoke karakteristike čvrstoće, kao i dobru zavarljivost i otpornost na koroziju u morskom okruženju. Zbog toga se legure aluminijum-magnezijum široko koriste u građevinarstvu, rezervoarima za skladištenje, posudama pod pritiskom i pomorskim aplikacijama. Primjeri uobičajenih primjena od legure uključuju: 5052 u elektronici, 5083 u pomorskoj primjeni, eloksirani 5005 listovi za arhitektonske primjene i 5182 za izradu aluminijskog poklopca za limenke za piće.
