خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4032

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4032 در ساخت قطعات فورج، پیستون ها و دیگر قطعات با حرارت بالا کاربرد دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله را مطالعه نمایید.

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بسیار مقاوم شناخته شده اند. این آلیاژها نسبت به درجه حرارت بالا که بین 200 تا 250 درجه سانتیگراد (392 و 482 درجه نهایت) حساس هستند و تمایل دارند مقداری از استحکام خود را از دست بدهند.

با این وجود استحکام آلیاژهای آلومینیوم را می توان در دماهای کم افزایش داد و آنها را به آلیاژهای با دمای پایین ایده آل تبدیل کرد. لیاژ آلومینیوم 4032 از نوع آلیاژ حالت پذیر است.

آلومینیوم آلیاژی 4032: ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم یکی از فلزات پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل وزن سبک، خواص مکانیکی مناسب و مقاومت بالا در برابر خوردگی، در ساخت بسیاری از قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلومینیوم‌ها در کارخانه آلومینیوم با ترکیب عناصر آلیاژی مختلف، خواص متفاوتی به دست می‌آورند که هرکدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. یکی از این آلیاژها، آلومینیوم آلیاژی 4032 است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش، در صنایع خاصی مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله به معرفی آلومینیوم آلیاژی 4032، خواص، کاربردها و مقایسه آن با آلیاژهای مشابه پرداخته می‌شود.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم 4032 ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 4032

آلومینیوم 4032 یکی از آلیاژهای سری 4000 است که از ترکیب عناصر آلیاژی مختلفی نظیر سیلیکون (11-12.5%)، مس (0.5-1.3%)، منیزیم (0.8-1.3%)، نیکل (0.5-1.0%) و آهن (0.5%) تشکیل شده است.

این ترکیب شیمیایی منحصر به فرد، باعث بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و مقاومت به سایش این آلیاژ می‌شود. میزان بالای سیلیکون در آلیاژ 4032، آن را برای کاربردهایی که به مقاومت بالا به حرارت و سایش نیاز دارند، مناسب می‌سازد.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 4032 را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 4032

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ 4032 را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ 4032

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 4032 را نشان می دهد.

ویژگی‌های کلیدی آلومینیوم آلیاژی 4032

ویژگی‌های کلیدی آلومینیوم آلیاژی 4032 شامل موارد زیر است:

• استحکام و سختی بالا: این آلیاژ به دلیل وجود سیلیکون و نیکل، استحکام و سختی بالایی دارد که آن را برای استفاده در قطعات تحت فشار و بارهای سنگین مناسب می‌سازد.
• مقاومت حرارتی: آلیاژ 4032 در دماهای بالا مقاومت خود را حفظ می‌کند و دچار انقباض و تغییر شکل نمی‌شود.
• مقاومت به سایش: حضور سیلیکون و نیکل، مقاومت به سایش این آلیاژ را به طور قابل توجهی افزایش داده و طول عمر قطعات را بهبود می‌بخشد.
• چگالی کم: مانند دیگر آلیاژهای آلومینیومی، آلیاژ 4032 نیز چگالی کمی دارد که باعث می‌شود قطعات ساخته شده از آن، وزن سبک‌تری داشته باشند.

خصوصیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ 4032

خصوصیات حرارتی آلیاژ آلومینیوم 4032 در جدول زیر قابل مشاهده است.

Properties	Conditions
T (ºC)	Treatment
Thermal conductivity	155 W/mK	25	O
Thermal expansion	19.4 x 10-6/ºC	20-100	–

نام های معادل آلومینیوم 4032

مواد معادل آلیاژ آلومینیوم 4032 به شرح زیر است:

• ASTM B247
• QQ A-367
• SAE J454

ساخت و عملیات حرارتی آلومینیوم آلیاژ 4032

• ماشین کاری
  قابلیت کارآیی آلیاژ آلومینیوم 4032 از نظر قیمت مناسب است. ماشینکاری باید با استفاده از روغن های روان کننده انجام شود.
• شکل پذیری
  آلومینیوم 4032 یک آلیاژ جعلی است و می تواند با استفاده از جعل قالب داغ تشکیل شود.
• جوشکاری
  آلومینیوم 4032 قابل جوشکاری است و روش توصیه شده روش جوش قوس الکتریکی با گاز بی اثر است. روش جوشکاری گاز مناسب نیست.
• عملیات حرارتی
  عملیات حرارتی محلول آلومینیوم 4032 در دمای 510 درجه سانتیگراد (950 درجه فارنهایت) به مدت 1 تا 12 ساعت براساس ضخامت بخش انجام می شود.
• فرجینگ
  از آنجا که آلیاژ آلومینیوم 4032 یک آلیاژ فورجینگ است، می توان فورج را به راحتی در محدوده 510 تا 371 ° C950 تا 700 درجه نهایت انجام داد.
• سردکاری
  آلومینیوم آلیاژ 4032 مناسب این کار نیست.
• آنیل
  برای اطمینان از گرم شدن کامل ، می توان آلومینیوم 4032 را در دمای 413 درجه سانتیگراد (775 درجه نهایت) انجام داد و سپس آلیاژ را به صورت کنترل شده با سرعت 10 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت در ساعت تا 204 درجه سانتیگراد (400 درجه نهایت). سرانجام بوسیله هوا خنک می شود.
• تمپر
  آلومینیوم 4032 با گرم کردن محلول در دمای 510 درجه سانتیگراد (950 درجه نهایت) ، با آب سرد خنک می شود، گرم کردن در دمای 171 درجه سانتیگراد (340 درجه فارنهایت) به مدت 10 ساعت و در نهایت خنک کننده هوا می تواند تمپر (T6 درجه سانتیگراد) شود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4032

آلومینیوم 4032 به طور گسترده ای در ساخت پیستون ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در ساخت قطعات فورج، پیستون ها و دیگر قطعات مورد استفاده در درجه حرارت بالا که انقباض و انبساط از خواص مهم آنها محسوب می شود از این آلیاژ استفاده می شود. برای عملیات کارگرم این آلیاژ را به دمای 480-316 درجه سانتیگراد باید رساند.

کاربردهای آلیاژ آلومینیوم 4032

آلومینیوم 4032 به دلیل خواص حرارتی، مکانیکی و مقاومتی بالا، در بسیاری از صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

• صنایع خودروسازی: از آلومینیوم 4032 در ساخت پیستون‌ها، بلوک سیلندر و قطعات موتور استفاده می‌شود. این آلیاژ به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و سایش، برای این قطعات که در معرض دمای بالا و فشار زیاد قرار دارند، مناسب است.
• صنایع هوافضا: در ساخت قطعاتی که نیاز به تحمل بارهای سنگین و دمای بالا دارند، نظیر قطعات توربین و محفظه‌های احتراق، از این آلیاژ استفاده می‌شود.
• تجهیزات الکتریکی: رسانایی حرارتی و الکتریکی مناسب، این آلیاژ را برای ساخت هیت‌سینک‌ها و قطعات الکترونیکی به گزینه‌ای مطلوب تبدیل کرده است.
• قطعات ماشین‌آلات صنعتی: مقاومت به سایش و سختی بالا، باعث شده که آلومینیوم 4032 در ساخت قطعاتی مانند چرخ‌دنده‌ها و یاتاقان‌ها به کار رود.

مقایسه آلومینیوم آلیاژی 4032 با آلیاژهای مشابه

آلیاژ 4032 به دلیل خواص حرارتی و مکانیکی بالای خود، با چند آلیاژ دیگر مانند 2618 و 6061 قابل مقایسه است. در ادامه، تفاوت‌ها و شباهت‌های این آلیاژها بررسی می‌شود:

مقایسه با آلیاژ 2618:

• آلیاژ 2618 یکی از آلیاژهای سری 2000 است که دارای مقادیر بالاتری از مس است. این آلیاژ به دلیل استحکام بالا و مقاومت به حرارت، در کاربردهای دما بالا نظیر قطعات موتور و صنایع هوافضا به کار می‌رود.
• در مقایسه با 4032، آلیاژ 2618 سختی کمتری دارد و از نظر مقاومت به سایش ضعیف‌تر است. بنابراین، در کاربردهایی که سایش بالا و دمای زیاد مورد نیاز است، 4032 برتری دارد.
• همچنین، آلیاژ 4032 به دلیل وجود سیلیکون بیشتر، قابلیت شکل‌دهی و ریخته‌گری بهتری دارد که باعث می‌شود تولید قطعات پیچیده‌تر با آن راحت‌تر باشد.

مقایسه با آلیاژ 6061:

• آلیاژ 6061 از سری 6000 است و حاوی منیزیم و سیلیکون به عنوان عناصر اصلی آلیاژی است. این آلیاژ دارای تعادل خوبی بین استحکام و شکل‌پذیری است و در بسیاری از کاربردهای عمومی، از جمله سازه‌ها و قطعات ماشین‌کاری شده استفاده می‌شود.
• در مقایسه با 4032، آلیاژ 6061 مقاومت حرارتی و سایش کمتری دارد. بنابراین، در کاربردهایی که دمای بالا و سایش مدنظر است، آلیاژ 4032 عملکرد بهتری خواهد داشت.
• از نظر هزینه، آلیاژ 6061 معمولاً ارزان‌تر از 4032 است و برای کاربردهایی که به خواص حرارتی و مقاومتی خیلی بالا نیاز ندارند، گزینه اقتصادی‌تری محسوب می‌شود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4032 در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی 4032 به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و وجود سیلیکون و نیکل، دارای خواص حرارتی و مکانیکی فوق‌العاده‌ای است که آن را برای استفاده در صنایع خودروسازی، هوافضا و تولید قطعات تحت فشار و سایش بالا مناسب می‌سازد. مقایسه این آلیاژ با آلیاژهای مشابه مانند 2618 و 6061 نشان می‌دهد که آلیاژ 4032 در کاربردهایی که نیاز به مقاومت حرارتی و سایش بالا وجود دارد، انتخاب بهتری است. به طور کلی، انتخاب آلیاژ مناسب بر اساس نیازهای کاربردی و شرایط عملیاتی قطعات تعیین می‌شود، و آلیاژ 4032 در صورت نیاز به مقاومت بالا، گزینه‌ای ایده‌آل است