Aluminioa munduko metalik ugariena da eta lurrazalaren % 8 osatzen duen hirugarren elementurik ohikoena da. Aluminioaren aldakortasunari esker, altzairuaren ondoren gehien erabiltzen den metala da.

Aluminioaren ekoizpena

Aluminioa bauxita mineraletik eratorria da. Bauxita aluminio oxidoa (alumina) bihurtzen da Bayer Prozesuaren bidez. Ondoren, aluminioa aluminio metalera bihurtzen da zelula elektrolitikoak eta Hall-Heroult Prozesua erabiliz.

Aluminioaren urteko eskaria

Mundu osoan aluminioaren eskaria urtean 29 milioi tona ingurukoa da. 22 milioi tona inguru aluminio berria dira eta 7 milioi tona birziklatutako aluminio txatarra. Aluminio birziklatuaren erabilera ekonomikoki eta ingurumenarekiko sinesgarria da. 14.000 kWh behar dira tona bat aluminio berri ekoizteko. Aitzitik, horren % 5 baino ez da behar tona bat aluminio berriro urtzeko eta birziklatzeko. Ez dago kalitatearen alderik aluminio birjinaren eta birziklatutako aleazioen artean.

Aluminioaren aplikazioak

Hutsaaluminioabiguna, harikorra, korrosioarekiko erresistentea eta eroankortasun elektriko handia du. Oso erabilia da xafla eta kable eroaleetarako, baina beste elementu batzuekin aleazioa beharrezkoa da beste aplikazioetarako behar diren indar handiagoak emateko. Aluminioa ingeniaritza-metal arinenetako bat da, altzairua baino erresistentzia-pisu erlazioa duena.

Bere propietate onuragarrien hainbat konbinazio erabiliz, hala nola, indarra, arintasuna, korrosioarekiko erresistentzia, birziklagarritasuna eta moldagarritasuna, aluminioa gero eta aplikazio kopuru handiagoan erabiltzen da. Produktu sorta hau egiturazko materialetatik hasi eta ontzien paper meheetaraino dago.

Aleazio Izendapenak

Aluminioa kobrearekin, zinkarekin, magnesioarekin, silizioarekin, manganesoarekin eta litioarekin aleatzen da. Kromo, titanio, zirkonio, berun, bismuto eta nikel gehigarri txikiak ere egiten dira eta burdina kantitate txikietan dago beti.

Forjatutako 300 aleazio baino gehiago daude eta 50 erabili ohi dira. Normalean, AEBetan sortu zen eta gaur egun unibertsalki onartzen den lau zifra sistema baten bidez identifikatzen dira. 1. taulan aleazio landuen sistema deskribatzen da. Galdatutako aleazioek antzeko izendapenak dituzte eta bost digituko sistema erabiltzen dute.

1. taula.Aluminio landutako aleazioen izendapenak.

1XXX izendatutako aluminio forjatu gabeko aleazioetarako, azken bi zifrek metalaren purutasuna adierazten dute. Aluminioaren garbitasuna ehuneko 0,01 hurbilenera adierazten denean, hamartarren ondorengo azken bi zifren baliokideak dira. Bigarren zifrak ezpurutasun-mugetan izandako aldaketak adierazten ditu. Bigarren zifra zero bada, aleaziorik gabeko aluminioa ezpurutasun-muga naturala duela adierazten du eta 1etik 9ra, ezpurutasun indibidualak edo aleazio-elementuak adierazten ditu.

2XXX eta 8XXX taldeetarako, azken bi zifrek taldean aluminio-aleazio desberdinak identifikatzen dituzte. Bigarren zifrak aleazio aldaketak adierazten ditu. Zeroren bigarren zifra batek jatorrizko aleazioa adierazten du eta 1etik 9ra arteko zenbaki osoek aleazio-aldaketak jarraian adierazten dituzte.

Aluminioaren propietate fisikoak

Aluminioaren dentsitatea

Aluminioak altzairuaren edo kobrearen heren baten dentsitatea du, eta horrek merkatuan eskuragarri dauden metal arinenetako bat da. Ondorioz, erresistentzia eta pisuaren erlazio altuak egiturazko material garrantzitsua bihurtzen du, karga erabilgarriak handitzea edo erregaia aurreztea ahalbidetzen duena bereziki garraio-industrietan.

Aluminioaren indarra

Aluminio hutsak ez du trakzio-erresistentzia handirik. Hala ere, manganesoa, silizioa, kobrea eta magnesioa bezalako aleazio-elementuak gehitzeak aluminioaren erresistentzia-propietateak areagotu ditzake eta aplikazio jakinetara egokitutako propietateak dituen aleazio bat sor dezake.

Aluminioaondo egokitzen da giro hotzetan. Altzairuaren aldean abantaila du, bere trakzio-erresistentzia handitu egiten baita tenperatura jaistearekin batera, gogortasuna mantentzen duen bitartean. Altzairua, berriz, hauskorra bihurtzen da tenperatura baxuetan.

Aluminioaren korrosioarekiko erresistentzia

Airearen eraginpean dagoenean, aluminio oxidozko geruza bat sortzen da ia berehala aluminioaren gainazalean. Geruza honek korrosioarekiko erresistentzia bikaina du. Nahiko erresistentea da azido gehienekiko, baina ez da hain erresistente alkalisekiko.

Aluminioaren eroankortasun termikoa

Aluminioaren eroankortasun termikoa altzairuarena baino hiru aldiz handiagoa da. Horrek aluminioa material garrantzitsua bihurtzen du bai hozteko eta berotzeko aplikazioetarako, hala nola bero-trukagailuetarako. Propietate honek ez-toxikoa izatearekin batera, aluminioa asko erabiltzen dela sukaldeko tresnak eta sukaldeko tresnak esan nahi du.

Aluminioaren eroankortasun elektrikoa

Kobrearekin batera, aluminioak eroankortasun elektrikoa nahikoa du eroale elektriko gisa erabiltzeko. Gehien erabiltzen den aleazio eroalearen (1350) eroankortasuna kobre errezitatuaren % 62 ingurukoa den arren, pisuaren heren bat baino ez da eta, beraz, elektrizitate bikoitza eroan dezake pisu bereko kobrearekin alderatuta.

Aluminioaren islagarritasuna

UV-tik infragorrira, aluminioa energia distiratsuaren islatzaile bikaina da. % 80 inguruko argiaren islada nabariak esan nahi du oso erabilia dela argi aparatuetan. Erreflektibitatearen propietate berdinak egiten ditualuminioaudan eguzki izpietatik babesteko material isolatzaile gisa aproposa, neguan bero-galeren aurka isolatzen duen bitartean.

2. taula.Aluminioaren propietateak.

Aluminioaren propietate mekanikoak

Aluminioa oso deformatu daiteke hutsik egin gabe. Horri esker, aluminioa ijezketa, estrusio, marrazketa, mekanizazioa eta beste prozesu mekaniko batzuen bidez eratu daiteke. Tolerantzia handira ere bota daiteke.

Aleazioa, hotza lantzea eta tratamendu termikoa erabil daitezke aluminioaren propietateak egokitzeko.

Aluminio puruaren trakzio-erresistentzia 90 MPa ingurukoa da, baina hau 690 MPa baino gehiagora igo daiteke bero-trata daitezkeen aleazio batzuen kasuan.

Aluminiozko estandarrak

BS1470 estandar zaharra bederatzi EN estandarrekin ordezkatu da. EN arauak 4. taulan ageri dira.

4. taula.EN estandarrak aluminiorako

EN arauak BS1470 estandar zaharrarengandik desberdinak dira arlo hauetan:

• Konposizio kimikoak - aldatu gabe.
• Aleazioen zenbakitze sistema - aldatu gabe.
• Bero tratagarriak diren aleazioen tenple izendapenek tenple berezien sorta zabalagoa hartzen dute orain. Aplikazio ez-estandarretarako (adibidez, T6151) T-ren ondoren lau digitu arte sartu dira.
• Bero bidez tratatzen ez diren aleazioen tenple izendapenak - lehendik dauden tenpleak ez dira aldatzen, baina orain tenpleak modu zabalagoan definitzen dira nola sortzen diren. Tenperatura biguna (O) H111 da orain eta H112 tarteko tenplea sartu da. 5251 aleaziorako tenpluak H32/H34/H36/H38 gisa erakusten dira (H22/H24-ren baliokidea, etab). H19/H22 eta H24 bereizita erakusten dira orain.
• Propietate mekanikoak - aurreko irudien antzekoak izaten jarraitzen dute. % 0,2ko Froga Estresa adierazi behar da proba-ziurtagirietan.
• Tolerantziak hainbat mailatan estutu dira.
  

  Aluminioaren tratamendu termikoa

  Aluminio-aleazioetan tratamendu termiko ugari aplika daitezke:

  • Homogeneizazioa: galdaketa ondoren berotuz bereizketa kentzea.
  • Errekostea - hotzean lan egin ondoren erabiltzen da lan-gogortzen diren aleazioak leuntzeko (1XXX, 3XXX eta 5XXX).
  • Prezipitazioa edo zahartzea (2XXX, 6XXX eta 7XXX aleazioak).
  • Disoluzio termiko tratamendua prezipitazio-aleazioak zahartu aurretik.
  • Estaldurak ontzeko sukaldea
  • Bero tratamenduaren ondoren atzizki bat gehitzen zaie izendapen-zenbakiei.
  • F atzizkiak "fabrikatua" esan nahi du.
  • O "produktu landuak" esan nahi du.
  • T-k esan nahi du "termo tratatua" izan dela.
  • W-k esan nahi du materiala disoluzio termikoki tratatu dela.
  • H-k "hotz landu" edo "tentsio-gogortuta" diren aleazio termikoki tratagarriak dira.
  • Tratamendu termikorik gabeko aleazioak 3XXX, 4XXX eta 5XXX taldeetakoak dira.