Шта је легура алуминијума?
Легура алуминијума је хемијски састав где се чистом алуминијуму додају други елементи како би се побољшала његова својства, првенствено ради повећања чврстоће. Ови други елементи укључују гвожђе, силицијум, бакар, магнезијум, манган и цинк у количинама које заједно могу чинити чак 15 процената легуре по тежини. Легурама се додељује четвороцифрени број, у коме прва цифра идентификује општу класу или серију, карактерисану главним легирајућим елементима.
Чисти алуминијум
1xxx серија
Легуре серије 1xxx састоје се од алуминијума чистоће 99 процената или више. Ова серија има одличну отпорност на корозију, одличну обрадивост, као и високу топлотну и електричну проводљивост. Због тога се серија 1xxx често користи за преносне водове или водове за електричну мрежу. Уобичајене ознаке легура у овој серији су 1350, за електричне примене и 1100, за посуде за паковање хране.
Легуре које се могу термички обрађивати
Неке легуре се ојачавају термичком обрадом у раствору, а затим каљењем или брзим хлађењем. Термичка обрада подразумева загревање чврстог, легираног метала до одређене тачке. Елементи легуре, названи растворени састојци, хомогено су распоређени са алуминијумом који их ставља у чврсти раствор. Метал се потом кали, односно брзо хлади, што замрзава атоме растворених састојака на месту. Атоми растворених састојака се последично комбинују у фино распоређени талог. Ово се дешава на собној температури, што се назива природним старењем, или у пећи на ниској температури, што се назива вештачким старењем.
2xxx серија
У серији 2xxx, бакар се користи као главни легирајући елемент и може се значајно ојачати термичком обрадом у раствору. Ове легуре поседују добру комбинацију високе чврстоће и жилавости, али немају нивое отпорности на атмосферску корозију као многе друге легуре алуминијума. Стога се ове легуре обично фарбају или плакирају за таква излагања. Генерално се плакирају легуром високе чистоће или легуром серије 6xxx како би се у великој мери отпорне на корозију. Легура 2024 је можда најпознатија легура за авионе.
6xxx серија
Серија 6xxx је свестрана, термички обрадива, лако обликује, заварује и има умерено високу чврстоћу уз одличну отпорност на корозију. Легуре у овој серији садрже силицијум и магнезијум како би се формирао магнезијум силицид унутар легуре. Производи добијени екструдирањем из серије 6xxx су први избор за архитектонске и структурне примене. Легура 6061 је најчешће коришћена легура у овој серији и често се користи у оквирима камиона и бродова. Поред тога, нека кућишта за телефоне су направљена од легуре серије 6xxx.
7xxx серија
Цинк је примарни легирајући агент за ову серију, а када се магнезијум дода у мањој количини, резултат је легура веома високе чврстоће, погодна за термичку обраду. Други елементи попут бакра и хрома такође се могу додати у малим количинама. Најпознатије легуре су 7050 и 7075, које се широко користе у авионској индустрији.
Легуре које се не могу термички обрађивати
Легуре које нису термички обрађене ојачавају се хладном обрадом. Хладна обрада се дешава током ваљања или ковања и представља акцију „обраде“ метала како би се он ојачао. На пример, када се алуминијум ваља на тање дебљине, он постаје јачи. То је зато што хладна обрада ствара дислокације и празнине у структури, што затим инхибира кретање атома једни у односу на друге. Ово повећава чврстоћу метала. Легирајући елементи попут магнезијума појачавају овај ефекат, што резултира још већом чврстоћом.
3xxx серија
Манган је главни легирајући елемент у овој серији, често уз мање додате количине магнезијума. Међутим, само ограничен проценат мангана може се ефикасно додати алуминијуму. 3003 је популарна легура за општу намену јер има умерену чврстоћу и добру обрадивост и може се користити у применама као што су измењивачи топлоте и кухињски прибор. Легура 3004 и њене модификације се користе у телима алуминијумских лименки за пиће.
4xxx серија
Легуре серије 4xxx су комбиноване са силицијумом, који се може додати у довољним количинама да се снизи тачка топљења алуминијума, без стварања кртости. Због тога, серија 4xxx производи одличне жице за заваривање и легуре за лемљење тамо где је потребна нижа тачка топљења. Легура 4043 је једна од најчешће коришћених легура за заваривање легура серије 6xxx за конструкционе и аутомобилске примене.
5xxx серија
Магнезијум је примарни легирајући агенс у серији 5xxx и један је од најефикаснијих и широко коришћених легирајућих елемената за алуминијум. Легуре у овој серији поседују карактеристике умерене до високе чврстоће, као и добру заварљивост и отпорност на корозију у морском окружењу. Због тога се легуре алуминијума и магнезијума широко користе у грађевинарству, резервоарима за складиштење, посудама под притиском и поморским применама. Примери уобичајених примена легура укључују: 5052 у електроници, 5083 у поморским применама, анодизиране 5005 лимове за архитектонске примене и 5182 прави алуминијумске поклопце за лименке за пиће.
