تخطي إلى المحتوى 
للمصنعين والمهندسين ومحترفي المشتريات العمل مع مواد الألمنيومفمن الضروري فهم كيف تقرأ سبائك الألومنيوم والطبقات المزاجية المقابلة لها. نظام التسمية لسبائك الألومنيوم - يحتوي هذا النظام على تقنيات قياسية لتحديد خصائص المواد وتكوينها والظروف التي يتم معالجتها فيها والتي لها علاقة مباشرة بتطبيق التصنيع.
الدليل الإرشادي لنظام تسميات سبائك الألومنيوم
ابتكرت جمعية الألومنيوم نظام سبائك الألومنيوم الحديث لتوحيد تعريف أكثر من 400 سبيكة ألومنيوم مسجلة. ويستخدم هذا النظام الشامل نظام ترقيم مكون من أربعة أرقام للسبائك المشغولة ونظام ثلاثي عشري للسبائك المصبوبة، مما يسمح بتحديد المواد بالمستوى المطلوب في جميع منشآت التصنيع في جميع أنحاء العالم.
تصنيف سبائك الألومنيوم المشغول
تستخدم سبائك الألومنيوم المشغول بشكل أساسي نظام السبائك المكون من أربعة أرقام حيث يشير الرقم الأول إلى المكون الرئيسي للسبائك. تسمح طريقة التصنيف هذه للمهندسين بتحديد خصائص المواد بسرعة:
- السلسلة 1000: محتوى ألومنيوم لا يقل عن 99 في المائة - مقاومة ممتازة للتآكل، وموصلية حرارية ممتازة.
- سلسلة 2000: النحاس كعنصر رئيسي في السبائك - متانة عالية، في مجال الطيران والفضاء
- سلسلة 3000: المنجنيز كعنصر رئيسي في صناعة السبائك - قوة متوسطة، عمل جيد
- سلسلة 4000: السيليكون كعنصر رئيسي في صناعة السبائك - انخفاض الانصهار، استخدام اللحام
- سلسلة 5000: المغنيسيوم كعنصر رئيسي في صناعة السبائك - أفضل مقاومة للتآكل، والتطبيقات البحرية
- سلسلة 6000: المغنيسيوم والسيليكون - أفضل استخدام للقوة/الوزن والاستخدامات الهيكلية
- سلسلة 7000: الزنك كعنصر رئيسي في صناعة السبائك - أقوى سبائك الألومنيوم,
- الاستخدام الهيكلي سلسلة 8000
تسمية الألومنيوم المصبوب
سبائك الألومنيوم المصبوب استخدم تسمية فريدة مكونة من ثلاثة أرقام بالإضافة إلى التسمية العشرية (XX.XX)، مع وجود الرقم العشري بعد الحرف الثالث، للدلالة على عملية صب (.0) أو سبيكة (.1 أو 2).
كيفية قراءة سبائك الألومنيوم ودرجة الحرارة: فك رموز الأرقام
يتطلب تعلّم كيفية قراءة سبائك الألومنيوم والطبقات المزاجية فهم كل من تسمية السبيكة وتصنيف المزاج. يمكن تقسيم المواصفات حسب السلسلة والمزاج والظروف، مع وجود لاحقات إضافية تشير إلى أنواع محددة من المنتجات المشغولة.
رمز السبيكة المكون من أربعة أرقام
على سبيل المثال، مع 6061
- الرقم الأول (6): يعرض السلسلة 6000، التي تحتوي على المغنيسيوم والسيليكون
- الرقم الثاني (0): سبيكة قياسية، بدون تعديلات
- الرقمان الثالث والرابع (61): تحديد سبيكة معينة داخل السلسلة
6061 T6 ألومنيوم 6061 T6: مثال قياسي في الصناعة
يمثّل 6061-T6 أحد أكثر درجات الألومنيوم شيوعًا، حيث يوفر قوة شد تبلغ 290 ميجا باسكال (42 كسي) وقوة خضوع تبلغ 240 ميجا باسكال (35 كسي). تشير التسمية T6 إلى المعالجة الحرارية بالمحلول متبوعة بالتعتيق الاصطناعي، مما يوفر تصلبًا مثاليًا بالترسيب.
رموز مزاج الألومنيوم: فهم ظروف المواد
إن نظام تعيين المزاج يعالج ظروف المواد من خلال سلسلة من الحروف والأرقام المتصلة بشرطة واصلة لتسمية السبيكة. توضح هذه الرموز المعالجات الحرارية والميكانيكية المطبقة لتحقيق خصائص محددة.
تعيينات درجة الحرارة الأساسية
و - كما صُنعت: ألومنيوم مشغول أو مصبوب مُشكَّل دون اعتبار لدرجات الحرارة المحددة أو تصلب الإجهاد
O - ملدن: عملية المعالجة الحرارية التي تعمل على تليين الألومنيوم المصلد بالإجهاد لمزيد من العمل أو التطبيقات التي يكون فيها الإفراط في التصلب مصدر قلق
H - متصلب الإجهاد: السبائك غير القابلة للمعالجة بالحرارة التي تم العمل عليها لتصلب الألومنيوم بالإجهاد، مع زيادة العمل عليها مما يوفر مقاومة أكبر لمزيد من العمل
T - معالج حرارياً: ينطبق على السبائك القابلة للمعالجة الحرارية التي تم تعتيقها بعد المعالجة الحرارية بالمحلول
W - معالجة حرارية بالمحلول: حالة غير مستقرة تتطلب تعتيقًا طبيعيًا في درجة حرارة الغرفة
التقسيمات الفرعية H المزاجية لرموز مزاج الألومنيوم H المزاجية
يستخدم المزاج H نظاماً مكوناً من ثلاثة أرقام:
H1X - متصلب الإجهاد فقط: منتجات مقواة بالإجهاد للحصول على الخواص الميكانيكية المطلوبة بدون معالجة حرارية تكميلية
H2X - مقسّى بالإجهاد ومصلد جزئيًا: المواد المصلدة بالإجهاد إلى أكثر من المقدار المطلوب، ثم يتم تقليلها من خلال التلدين الجزئي
H3X - H3X - مقوّى ومثبت الإجهاد: المنتجات المقواة بالإجهاد والمثبتة بالتسخين في درجات حرارة منخفضة لخفض القوة وزيادة الليونة
يشير الرقم الثاني إلى درجة تصلب الإجهاد:
- 2: الربع الصلب
- 4: نصف صلبة
- 6: ثلاثة أرباع صلبة
- 8: كامل الصلابة
تصنيفات المزاج T
وتحدد تسميات درجات الحرارة T تسلسلات المعالجة الحرارية، حيث تشير T1 إلى T10 إلى مجموعات مختلفة من المعالجة بالمحلول والتعتيق والشغل على البارد:
T1: تعتيق طبيعي بعد التبريد من عملية التشكيل في درجة حرارة مرتفعة. T4: مُعالجة حرارياً بالمحلول ومعتقة طبيعياً إلى حالة مستقرة
T5: مبردة من عملية التشكيل في درجة حرارة مرتفعة ومعتقة اصطناعيًا T6: معالجة حرارياً بالمحلول وتعتيق اصطناعي T7: معالجة حرارياً بالمحلول وتثبيته (أكثر من اللازم)
تصنيف سلسلة الألومنيوم: الخصائص والتطبيقات
تساعد المعرفة بتصنيف الألومنيوم في السلاسل على اختيار المادة المناسبة اعتمادًا على احتياجات الإنتاج الخاصة. سبائك السلاسل 1xxx و3xxx و5xxx ليست كلها قابلة للمعالجة الحرارية، في حين أن سبائك السلاسل 2xxx و6xxx و7xxx كلها قابلة للمعالجة الحرارية.
تسخين السبائك: السبائك القابلة للمعالجة الحرارية وغير القابلة للمعالجة الحرارية
يُشار إلى السلاسل 6xxx و2xxx و7xxx بالسلسلة القابلة للمعالجة بالحرارة:
- تحقيق القوة من خلال التصلب بالترسيب
- يمكن معالجته بالمحلول وتعتيقه
- إمكانات قوام أعلى
- متطلبات معالجة أكثر تعقيدًا
سلسلة غير قابلة للمعالجة بالحرارة (1xxx، 3xxx، 5xxx)
- تحقيق القوة من خلال تصلب الإجهاد
- لا يمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية
- معالجة أبسط
- مقاومة ممتازة للتآكل
تطبيقات سبائك الألومنيوم المشغولة الشائعة
2024-T4: الأجزاء الهيكلية للطائرات، استخدام الإجهاد العالي
5052-H32: الاستخدامات البحرية، سياسة المعدات الكيميائية
6061-T6: الإطارات والسيارات والتصنيع العام
7075-T6: هياكل الطائرات، تطبيق عالي الأداء
قراءة مواصفات الألومنيوم الكاملة
عند تعلّم كيفية قراءة سبائك الألومنيوم وخلائط الألومنيوم والطبقات، ضع في اعتبارك هذا المثال الكامل: 7075-T7351
- 7075: سبيكة الزنك سلسلة 7000 ذات قوة عالية
- T7: مُعالجة حرارياً ومثبتة بالمحلول
- 3: عمل بارد بعد المعالجة بالمحلول
- 5: تخفيف التوتر عن طريق التمدد
- 1: لتفاوتات أبعاد محددة
قسم العمليات: اعتبارات يجب مراعاتها عند تصنيع الألومنيوم
أثناء عملية التصنيع، تشير الخصائص التي تؤخذ في الحسبان في اختيار المواد إلى الاعتبارات الميكانيكية والتصنيعية والبيئية، وتلك الخاصة بفعالية التكلفة لتحقيق نتائج التصنيع المثلى.
عوامل الاختيار الرئيسية
- متطلبات القوة: مطابقة تعيين المزاج مع متطلبات التحميل
- مقاومة التآكل: النظر في ظروف التعرض البيئي
قابلية اللحام: تفقد بعض الأعصاب قوتها أثناء اللحام. - قابلية التشغيل الآلي: عادةً ما تكون درجات الحرارة T6 أفضل في الماكينة من درجات الحرارة الملدنة.
- قابلية التشكيل: تسمح القوالب الأكثر ليونة بعمليات تشكيل أكثر تعقيدًا
مزايا الألومنيوم 6061 T6 ألومنيوم 6061 T6
6061-T6 يتمتع بنسبة قوة إلى وزن جيدة، ومقاومة ممتازة للتآكل، وقابلية تصنيع أفضل بكثير من الأجزاء الملدنة. وهذا المزيج يجعلها قابلة للتطبيق على الأجزاء التي تحتاج إلى قوة معتدلة إلى عالية، ولكن بجودة تصنيع جيدة للهيكل.
مراقبة الجودة والتحقق من المواد
يتطلب التحديد السليم للمواد التحقق من كل من تركيبة السبيكة وحالة المزاج. يجب أن تحدد شهادات المواد التسمية الكاملة، بما في ذلك أي لواحق مزاج إضافية تؤثر على الخواص الميكانيكية.
الاختبار والتوثيق
يجب أن تتحقق أنظمة جودة التصنيع من:
- توافق التركيب الكيميائي مع المواصفات
- تأكيد الخاصية الميكانيكية من خلال الاختبار
- التحقق من المزاج من خلال اختبار الصلابة أو اختبار الشد
- وثائق التتبع للتطبيقات الحرجة
معايير الصناعة والمراجع
يعتمد نظام التسمية الدولي لرابطة الألومنيوم على نظام تسمية السبائك الدولية لرابطة الألومنيوم على ANSI H35.1، مع الاعتراف الدولي المستمد من خلال اتفاقيات المواءمة مع ثمانية عشر دولة ورابطة الألومنيوم الأوروبية.
ويتطلب فهم كيفية قراءة سبائك الألومنيوم والخلائط المصنوعة من الألومنيوم الإلمام بمعايير هذه الصناعة لضمان تحديد مواصفات المواد وشرائها بشكل صحيح. وتؤيد الأنشطة الإنتاجية أنظمة التسمية مع توحيد المعايير، مما يسهل التواصل داخل سلسلة التوريد العالمية.
الأسئلة الشائعة
1. ماذا يعني تصنيف T6 في سبائك الألومنيوم؟
يشير T6 إلى أن هذه السبيكة من الألومنيوم خضعت للمعالجة الحرارية بالمحلول متبوعة بالتعتيق الاصطناعي. يتم ذلك عن طريق تسخين المادة إلى درجة حرارة تزيد عن 900 درجة فهرنهايت ثم تبريدها في الماء، ثم تعتيقها عند درجة حرارة أقل بهدف تحقيق أقصى قدر من التصلب والقوة بالترسيب.
2. ما هي العلامات الدالة على أن سبيكة الألومنيوم قابلة للمعالجة الحرارية؟
تتضمن سبائك الألومنيوم التي يمكن معالجتها حراريًا سبائك الألومنيوم 2xxxxxxx و6xxxxxx و7xxxxxxx، في حين لا يمكن معالجة سبائك الألومنيوم 1xxx و3xxx و5xxx بالحرارة. يمكن تقوية السبائك التي يمكن معالجتها بالحرارة عن طريق المعالجة بالمحلول والتصلب.
3. ما هو الفرق بين الألومنيوم 6061 و6063؟
كلاهما من سلسلتي ماج وسيليكون 6000، حيث أن 6061 أقوى وتستخدم في الأجزاء الإنشائية، و6063 ذات مظهر فائق ومقاومة للتآكل، وتستخدم في المواقف المعمارية مثل النوافذ وإطارات الأبواب.
4. هل يتم تحويل خلائط سبائك الألومنيوم في مرحلة ما بعد التصنيع؟
نعم، معظم سبائك الألومنيوم قابلة لإعادة المعالجة الحرارية لتغيير حالة مزاجها. وبدلاً من ذلك، عادةً ما يقلل اللحام من خصائص مزاج T6 إلى حوالي T4، وتكون المعالجة الحرارية بعد اللحام مرة أخرى ضرورية لاستعادة القوة الكاملة.
5. ما الذي يمثله ما بعد T6 (مثل T651)؟
تحدد الأرقام الإضافية معالجات تخفيف الإجهاد. تشير T651 إلى تخفيف الإجهاد عن المادة عن طريق التمدد بعد المعالجة بالمحلول والتعتيق، بينما تشير T652 إلى تخفيف الإجهاد عن طريق الضغط.
