מהי סגסוגת אלומיניום?
סגסוגת אלומיניום היא קומפוזיציה כימית בה מוסיפים אלמנטים אחרים לאלומיניום טהור על מנת לשפר את תכונותיו, בעיקר כדי להגביר את כוחו. אלמנטים אחרים אלה כוללים ברזל, סיליקון, נחושת, מגנזיום, מנגן ואבץ ברמות ששולבו עשוי להוות 15 אחוז מהסגסוגת לפי משקל. לסגסוגות מוקצה מספר בן ארבע ספרות, בו הספרה הראשונה מזהה מעמד, או סדרה כללית, המאופיינת באלמנטים הסגסוגת העיקריים שלה.
אלומיניום טהור
סדרת 1xxx
סגסוגות סדרת 1XXX מורכבות מאלומיניום 99 אחוז ומעלה טוהר. לסדרה זו עמידות בפני קורוזיה מצוינת, יכולת עבודה מצוינת, כמו גם מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה. זו הסיבה שסדרת 1xxx משמשת בדרך כלל לשידור, או לרשת חשמל, קווים. ייעודי סגסוגת נפוצים בסדרה זו הם 1350, ליישומים חשמליים ו- 1100, למגשי אריזת מזון.
סגסוגות הניתנות לטיפול בחום
סגסוגות מסוימות מתחזקות על ידי פתרון טיפול בחום ואז מרווה, או קירור מהיר. טיפול בחום לוקח את המתכת המוצקה והסגסוגת ומחמם אותה לנקודה ספציפית. אלמנטים הסגסוגת, המכונים מומסים, מופצים באופן הומוגני כאשר האלומיניום מכניס אותם לפיתרון מוצק. לאחר מכן מתכת מתכת, או מקוררת במהירות, הקופאת את אטומי המומסים במקום. כתוצאה מכך אטומי המומסים משתלבים למשקעים מופצים דק. זה מתרחש בטמפרטורת החדר הנקראת הזדקנות טבעית או בפעולה של תנור בטמפרטורה נמוכה הנקראת הזדקנות מלאכותית.
סדרת 2xxx
בסדרת 2xxx, נחושת משמשת כאלמנט הסגסוגת העיקרי וניתן לחזק אותה באופן משמעותי באמצעות טיפול בחום בפתרונות. לסגסוגות אלה יש שילוב טוב של חוזק גבוה וקשיחות, אך אין להם רמות של עמידות בפני קורוזיה אטמוספרית כמו הרבה סגסוגות אלומיניום אחרות. לפיכך, סגסוגות אלה בדרך כלל צבועות או לבושות לחשיפות כאלה. בדרך כלל הם לבושים עם סגסוגת טוהר גבוה או סגסוגת סדרת 6xxx כדי להתנגד מאוד לקורוזיה. סגסוגת 2024 אולי סגסוגת המטוסים הידועה ביותר.
סדרת 6xxx
סדרת 6xxx היא תכליתית, ניתנת לטיפול בחום, נימוק ביותר, ניתנת לריתוך ובעלת חוזק גבוה בינוני יחד עם עמידות בפני קורוזיה מעולה. סגסוגות בסדרה זו מכילות סיליקון ומגנזיום על מנת ליצור סילוק מגנזיום בתוך הסגסוגת. מוצרי שחול מסדרת 6xxx הם הבחירה הראשונה ליישומים אדריכליים ומבניים. סגסוגת 6061 היא הסגסוגת הנפוצה ביותר בסדרה זו ומשמשת לעתים קרובות במסגרות משאיות וימיות. בנוסף, כל מקרה טלפון נוצר מסגסוגת סדרת 6xxx.
סדרת 7xxx
אבץ הוא חומר הסגסוגת העיקרי לסדרה זו, וכאשר מגנזיום מתווסף בכמות קטנה יותר, התוצאה היא סגסוגת חוזק גבוהה מאוד. ניתן להוסיף גם אלמנטים אחרים כמו נחושת וכרום בכמויות קטנות. הסגסוגות הידועות ביותר הן 7050 ו- 7075, הנמצאות בשימוש נרחב בתעשיית המטוסים.
סגסוגות שאינן ניתנות לטיפול בחום
סגסוגות שאינן מטופלות בחום מתחזקות באמצעות עבודה קרה. עבודה קרה מתרחשת במהלך שיטות גלגול או זיוף והיא הפעולה של "לעבוד" במתכת כדי להפוך אותה לחזקה. לדוגמה, כאשר מגלגלים אלומיניום למטה למדדים דקים יותר, הוא מתחזק. הסיבה לכך היא שעבודה קרה בונה ניתוק ומשרות פנויות במבנה, אשר מעכב אז את תנועת האטומים ביחס זה לזה. זה מגדיל את חוזק המתכת. אלמנטים סגסוגת כמו מגנזיום מעצימים השפעה זו, וכתוצאה מכך חוזק גבוה עוד יותר.
סדרת 3xxx
מנגן הוא האלמנט העיקרי לסגסוגת בסדרה זו, לרוב עם כמויות קטנות יותר של מגנזיום שנוסף. עם זאת, ניתן להוסיף רק אחוז מוגבל של המנגן לאלומיניום. 3003 הוא סגסוגת פופולרית למטרה כללית מכיוון שיש לה חוזק בינוני ויכולת עבודה טובה ויכולה לשמש ביישומים כמו מחליפי חום וכלי בישול. סגסוגת 3004 והשינויים שלה משמשים בגופות של פחי משקה אלומיניום.
סדרת 4xxx
סגסוגות סדרות 4xxx משולבות עם סיליקון, שניתן להוסיף בכמויות מספיקות כדי להוריד את נקודת ההיתוך של האלומיניום, מבלי לייצר שבירות. בגלל זה, סדרת 4XXX מייצרת סגסוגות חוט ריתוך ומושכות מעולות בהן נדרשת נקודת התכה נמוכה יותר. סגסוגת 4043 היא אחת מסגסוגות המילוי הנפוצות ביותר לריתוך סגסוגות סדרות 6xxx ליישומי מבניים ורכב.
סדרת 5xxx
מגנזיום הוא חומר הסגסוגת העיקרי בסדרת 5XXX והוא אחד האלמנטים היעילים והנפוצים ביותר לסגסוגת לאלומיניום. סגסוגות בסדרה זו מחזיקות במאפייני חוזק בינוני עד גבוה, כמו גם יכולת ריתוך טובה ועמידות בפני קורוזיה בסביבה הימית. בגלל זה, סגסוגות אלומיניום-מגניום נמצאות בשימוש נרחב בבנייה ובנייה, מיכלי אחסון, כלי לחץ ויישומים ימיים. דוגמאות ליישומי סגסוגת נפוצים כוללות: 5052 באלקטרוניקה, 5083 ביישומים ימיים, 5005 גיליונות אנודיזציה ליישומים אדריכליים ו- 5182 הופכים את משקאות האלומיניום למכסה.
