خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

خواص کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ با عناصر شیمیایی مناسب ساخت تجهیزات صنایع شیمیایی با بهترین کاربری در کارخانه تولید آلومینیوم ساخته می شوند.. برای اطلاع بیشتر این مقاله را بخوانید.

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل ویژگی های مقاومت بالا در برابر خوردگی شناخته شده اند.

این آلیاژها به درجه حرارت بالا حساس هستند و افزایش مقاومت در دماهای خیلی کم را تجربه می کنند. آلیاژهای آلومینیوم با درجه حرارت پایین خوب هستند.

آلیاژ آلومینیوم ۱۰۶۰ با ویژگی مقاومت در برابر خوردگی مناسب است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد خود، در صنایع مختلفی از جمله خودرو، هوافضا، ساخت‌وساز و الکترونیک بسیار محبوب هستند.

یکی از این آلیاژها، آلیاژ آلومینیوم ۱۰۶۰ است که به دلیل درصد بالای خلوص آلومینیوم در ترکیب خود، به‌عنوان یکی از آلیاژهای پرکاربرد و اقتصادی در نظر گرفته می‌شود.

این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه آلیاژ ۱۰۶۰ با دیگر آلیاژهای مشابه می‌پردازد.

صفحه داده زیر نمای کلی از آلیاژ آلومینیوم ۱۰۶۰ را ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

آلیاژ ۱۰۶۰ در گروه آلیاژهای سری ۱۰۰۰ قرار می‌گیرد که شامل آلیاژهای با خلوص بالای آلومینیوم هستند. در ترکیب شیمیایی این آلیاژ بیش از ۹۹٫۶ درصد آلومینیوم خالص وجود دارد و همین امر باعث می‌شود که خواص ویژه‌ای از جمله هدایت حرارتی و الکتریکی بسیار بالا و مقاومت به خوردگی مطلوب داشته باشد.

اما به دلیل خلوص بالا، آلیاژ ۱۰۶۰ از نظر استحکام مکانیکی چندان قوی نیست و برای کاربردهای نیازمند به مقاومت بالا کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم ۱۰۶۰ در جدول زیر تشریح شده است.

از ویژگی‌های برجسته آلیاژ ۱۰۶۰ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هدایت حرارتی و الکتریکی بسیار بالا: این آلیاژ به دلیل خلوص بالای آلومینیوم، قابلیت هدایت حرارتی و الکتریکی بسیار خوبی دارد و از این جهت در صنایع الکتریکی و تولید قطعات رسانا کاربرد دارد.
• مقاومت به خوردگی: آلیاژ ۱۰۶۰ در برابر خوردگی در شرایط محیطی معمول بسیار مقاوم است. این خاصیت به دلیل لایه اکسید محافظی است که به‌طور طبیعی روی سطح آلومینیوم تشکیل می‌شود.
• انعطاف‌پذیری: آلیاژ ۱۰۶۰ از انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری بسیار خوبی برخوردار است و به راحتی می‌توان آن را شکل داد و در فرآیندهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار داد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ در جدول زیر تشریح شده است.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ در جدول زیر تشریح شده است.

سایر مشخصه ها خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

مواد معادل آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ عبارتند از:

نحوه ساخت و عملیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

• سخت کاری
  آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ فقط در اثر سرما سخت می شود. Tempers H18 ، H16 ، H14 و H12 بر اساس میزان کار منتقل شده به این آلیاژ تعیین می شوند.
• آنیل
  آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ می تواند در ۳۴۳ درجه سانتیگراد (۶۵۰ درجه نهایت) آنیل شود و سپس در هوا سرد شود.
• جوشکاری
  از روشهای استاندارد تجاری می توان برای H آلومینیوم ۱۰۶۰ استفاده کرد. در این فرآیند جوشکاری در هر زمان که لازم باشد باید از AL 1060 باشد. از روند جوشکاری مقاومت در برابر این آلیاژ از طریق آزمون و آزمایش خطا می توان نتایج خوبی کسب کرد.
• فرمینگ
  آلومینیوم ۱۰۶۰ را می توان بین ۵۱۰ تا ۳۷۱ درجه سانتیگراد (۹۵۰ تا ۷۰۰ درجه نهایت) فرم دهی کرد.
• شکل دهی
  آلومینیوم ۱۰۶۰ با کار گرم و سرد با تکنیک های خاص می تواند به شکلی عالی شکل بگیرد.
• ماشین کاری
  آلومینیوم ۱۰۶۰ با ماشین کاری نسبتاً ضعیف ، خصوصاً در شرایط نرم، درجه بندی شده است.

استفاده از روان کننده ها یا ابزار دقیق با سرعت بالا یا کاربید برای این آلیاژ توصیه می شود. برخی از برش های این آلیاژ همچنین می توانند خشک شوند.

• آنیل
  آلومینیوم ۱۰۶۰ با استفاده از عملیات حرارتی سخت نمی شود و می تواند پس از فرآیند سرما آنیل شود.
• گرمکاری
  آلیاژ آلومینیوم ۱۰۶۰ بین ۴۸۲ تا ۲۶۰ درجه سانتیگراد (۹۰۰ تا ۵۰۰ درجه نهایت) قابلیت گرم شدن دارد.

کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰

در مواردی که مقاومت به خوردگی و شکل پذیری خوب موردنیاز است و نیاز به استحکام بالا نمی باشد، این آلیاژ کاربرد دارد.

آلومینیوم ۱۰۶۰ به طور گسترده ای در ساخت واگن های مخزن راه آهن و تجهیزات شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

از متداولترین مصارف این آلیاژ ساخت تجهیزات و وسایل مصرفی در پروسه های شیمیایی است. دمای آنیلینگ این آلیاژ ۳۴۵ درجه سانتیگراد می باشد.

به دلیل ویژگی‌های فوق‌العاده، آلیاژ ۱۰۶۰ در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای رایج آن عبارتند از:

1. صنایع الکتریکی و کابل‌ها: به دلیل هدایت الکتریکی بالا، این آلیاژ به‌طور گسترده در تولید سیم‌ها، کابل‌ها و قطعات الکتریکی استفاده می‌شود.
2. صنایع حرارتی: در ساخت رادیاتورها و مبدل‌های حرارتی به دلیل هدایت حرارتی مناسب، آلیاژ ۱۰۶۰ کاربرد زیادی دارد.
3. ظروف و بسته‌بندی مواد غذایی: مقاومت به خوردگی و خواص بهداشتی مناسب این آلیاژ باعث شده که در تولید ظروف آلومینیومی و بسته‌بندی.

مقایسه آلومینیوم ۱۰۶۰ با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم ۱۰۶۰ یکی از آلیاژهای سری ۱۰۰۰ است که به دلیل درصد خلوص بالای آلومینیوم (حدود ۹۹٫۶%)، خواص خاصی از جمله هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا و مقاومت به خوردگی عالی دارد.

این آلیاژ به طور گسترده در صنایعی که نیاز به خلوص بالا و خواص ویژه‌ای دارند، مانند صنایع الکتریکی، استفاده می‌شود.

با این حال، در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم، برخی ویژگی‌ها مانند استحکام مکانیکی آن پایین‌تر است. در ادامه آلومینیوم ۱۰۶۰ با چند آلیاژ مشابه مقایسه می‌شود.

۱٫ آلومینیوم ۱۰۵۰

آلومینیوم ۱۰۵۰ و ۱۰۶۰ هر دو در سری ۱۰۰۰ قرار دارند و از نظر ترکیب شیمیایی و خواص بسیار شبیه به هم هستند. هر دو آلیاژ دارای خلوص بالای آلومینیوم و خواص الکتریکی و حرارتی خوب هستند. با این حال، تفاوت‌های جزئی در ترکیب شیمیایی آنها وجود دارد که ممکن است در کاربردهای خاص اهمیت داشته باشد.

• خلوص: آلومینیوم ۱۰۵۰ حدود ۹۹٫۵% خالص است، در حالی که ۱۰۶۰ خلوصی حدود ۹۹٫۶% دارد. بنابراین، آلومینیوم ۱۰۶۰ هدایت الکتریکی و حرارتی کمی بالاتری نسبت به ۱۰۵۰ دارد.
• استحکام: هر دو آلیاژ استحکام پایینی دارند، اما تفاوت چندانی از نظر مقاومت مکانیکی بین آنها وجود ندارد.
• کاربرد: هر دو آلیاژ برای کاربردهایی که نیاز به هدایت الکتریکی بالا دارند، مانند کابل‌های برق و نوارهای رسانا، مناسب هستند.

۲٫ آلومینیوم ۱۱۰۰

آلومینیوم ۱۱۰۰ یکی دیگر از آلیاژهای سری ۱۰۰۰ است که به دلیل خلوص بالای آلومینیوم (حدود ۹۹%) شناخته می‌شود. با وجود خلوص نسبتاً بالا، آلیاژ ۱۱۰۰ مقداری مس در ترکیب خود دارد که خواص آن را کمی متفاوت می‌کند.

• خلوص: آلیاژ ۱۰۶۰ خلوصی بالاتر از ۱۱۰۰ دارد (۹۹٫۶% در مقابل ۹۹%). این باعث می‌شود که ۱۰۶۰ برای کاربردهایی که نیاز به هدایت الکتریکی و حرارتی بیشتری دارند، مناسب‌تر باشد.
• استحکام: آلیاژ ۱۱۰۰ به دلیل وجود مقدار کمی مس، استحکام مکانیکی بیشتری نسبت به ۱۰۶۰ دارد، اما همچنان در دسته آلیاژهای کم‌استحکام قرار می‌گیرد.
• مقاومت به خوردگی: هر دو آلیاژ مقاومت به خوردگی بالایی دارند، اما ۱۰۶۰ به دلیل خلوص بالاتر مقاومت به خوردگی بیشتری در برابر عوامل محیطی دارد.
• کاربرد: ۱۱۰۰ بیشتر در ساخت قطعاتی که نیاز به فرم‌دهی و جوشکاری دارند، مانند مخازن و لوله‌ها، استفاده می‌شود، در حالی که ۱۰۶۰ بیشتر در صنایع الکتریکی به کار می‌رود.

۳٫ آلومینیوم ۳۰۰۳

آلیاژ ۳۰۰۳ یک آلیاژ سری ۳۰۰۰ است که حاوی منگنز است. این آلیاژ از نظر خواص مکانیکی بهبود یافته است و در کاربردهایی که به استحکام بالاتر نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• استحکام: آلیاژ ۳۰۰۳ نسبت به ۱۰۶۰ استحکام بیشتری دارد، زیرا حضور منگنز باعث بهبود خواص مکانیکی آن می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود ۳۰۰۳ در کاربردهای سازه‌ای و قطعاتی که تحت فشار هستند، استفاده شود.
• خلوص و هدایت الکتریکی: آلومینیوم ۱۰۶۰ به دلیل خلوص بالاتر، هدایت الکتریکی و حرارتی بهتری دارد. در نتیجه، ۱۰۶۰ برای کاربردهایی که نیاز به رسانایی الکتریکی دارند، مانند کابل‌های برق و اجزای الکترونیکی، مناسب‌تر است.
• مقاومت به خوردگی: هر دو آلیاژ مقاومت بالایی به خوردگی دارند، اما ۳۰۰۳ به دلیل ترکیب شیمیایی متفاوت ممکن است در برخی محیط‌ها عملکرد بهتری داشته باشد.
• کاربرد: ۳۰۰۳ به دلیل استحکام بیشتر، در تولید لوله‌ها، رادیاتورها، و قطعات خودرویی که نیاز به فرم‌دهی و استحکام دارند، استفاده می‌شود، در حالی که ۱۰۶۰ برای کاربردهایی با نیاز به هدایت بالا مناسب‌تر است.

۴٫ آلومینیوم ۶۰۶۱

آلیاژ ۶۰۶۱ یکی از محبوب‌ترین آلیاژهای سری ۶۰۰۰ است که با افزودن سیلیکون و منیزیم تقویت شده و استحکام بسیار بالاتری نسبت به آلومینیوم ۱۰۶۰ دارد. این آلیاژ در کاربردهای ساختاری و صنعتی استفاده می‌شود.

• استحکام مکانیکی: ۶۰۶۱ به دلیل حضور سیلیکون و منیزیم، دارای استحکام مکانیکی بسیار بالاتری نسبت به ۱۰۶۰ است. این آلیاژ برای کاربردهای سازه‌ای، قطعات صنعتی و خودروسازی ایده‌آل است.
• هدایت الکتریکی: آلومینیوم ۱۰۶۰ به دلیل خلوص بالاتر، هدایت الکتریکی بسیار بهتری نسبت به ۶۰۶۱ دارد. بنابراین، ۱۰۶۰ در کاربردهای الکتریکی و حرارتی که نیاز به رسانایی بالا دارند، مناسب‌تر است.
• مقاومت به خوردگی: هر دو آلیاژ مقاومت به خوردگی خوبی دارند، اما ۶۰۶۱ به دلیل ترکیب خاص خود در برخی شرایط محیطی بهتر عمل می‌کند.
• کاربرد: ۶۰۶۱ در صنایع ساخت‌وساز، قطعات هوافضا و خودرو استفاده می‌شود، در حالی که ۱۰۶۰ بیشتر برای کابل‌ها، نوارهای رسانا و لوله‌های انتقال حرارت به کار می‌رود.

۵٫ آلومینیوم ۵۰۵۲

آلیاژ ۵۰۵۲ از سری ۵۰۰۰ و حاوی منیزیم است که آن را برای کاربردهای دریایی و محیط‌های خورنده مناسب می‌کند.

• استحکام مکانیکی: آلیاژ ۵۰۵۲ استحکام بسیار بیشتری نسبت به ۱۰۶۰ دارد و برای کاربردهای با نیاز به مقاومت بالا مناسب است.
• مقاومت به خوردگی: هر دو آلیاژ مقاومت به خوردگی خوبی دارند، اما ۵۰۵۲ به دلیل حضور منیزیم، به ویژه در محیط‌های دریایی مقاومت به خوردگی بهتری دارد.
• هدایت الکتریکی: آلومینیوم ۱۰۶۰ هدایت الکتریکی و حرارتی بهتری نسبت به ۵۰۵۲ دارد، بنابراین در کاربردهایی مانند کابل‌های برق و تبادل‌کننده‌های حرارتی مناسب‌تر است.
• کاربرد: ۵۰۵۲ در ساخت بدنه‌های قایق، تانکرها و قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر آب و خوردگی دارند، استفاده می‌شود، در حالی که ۱۰۶۰ بیشتر در کاربردهای الکتریکی و حرارتی به کار می‌رود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۱۰۶۰ در یک کلام

آلومینیوم ۱۰۶۰ به دلیل خلوص بالای خود، برای کاربردهایی که نیاز به هدایت الکتریکی و حرارتی بالا و مقاومت به خوردگی دارند، انتخابی ایده‌آل است. در مقایسه با آلیاژهایی مانند ۱۰۵۰ و ۱۱۰۰، این آلیاژ خواص الکتریکی و حرارتی بهتری دارد، اما از نظر استحکام مکانیکی ضعیف‌تر است.

آلیاژهایی مانند ۳۰۰۳، ۶۰۶۱ و ۵۰۵۲ با استحکام بیشتر و خواص بهبود یافته، در کاربردهای سازه‌ای و صنعتی استفاده می‌شوند، اما در محیط‌هایی که رسانایی بالا و خلوص آلومینیوم اهمیت دارد، ۱۰۶۰ برتری دارد.

انتخاب بین این آلیاژها به نیازهای خاص هر کاربرد بستگی دارد، به ویژه بین نیاز به استحکام، هدایت الکتریکی، یا مقاومت به خوردگی.