انواع آلومینیوم آلیاژی دارای خاصیت فلزی بوده و حدود 96-90 درصد از آن ترکیب را آلومینیوم ساخته می‌شود.
از این رو میزان ناخالصی در آن کم بوده و دارای حجمی در حدود 10% برای ترکیب شدن با سایر فلزات است. اضافه کردن ناخالصی به آلیاژ آلومینیوم موجب ایجاد تاثیرات مثبتی در خواص و کاربرد آلومینیوم می‌شود به طوری که هدف از استفاده از آلیاژهای مختلف آلومینیوم را بهبود خواص کیفی و کمی آلومینیوم برای کاربردهای مختلف معرفی می‌کنند. از جمله ویژگی انواع آلیاژ آلومینیوم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
استحکام بالا
مقاومت بالا
شکل‌پذیری عالی
جوشکاری مناسب.
معرفی انواع آلومینیوم آلیاژی
بدون شک تمامی عناصر نمی‌توانند با عنصر آلومینیوم ترکیب شوند و برخی از فلزات توانسته در اثر ترکیب با آلومینیوم، آلیاژی با استحکام بالا را بسازند. نامگذاری آلیاژهای آلومینیوم به دلیل روش‌های آلیاژ‌سازی آلومینیوم به دو دسته آلیاژ آلومینیوم نوردی و ریختگی صورت می‌گیرد.
آلیاژ آلومینیوم نوردی
این نوع آلیاژها با توجه به استاندارها به هشت گروه از 1xxx تا 8xxx بر اساس نوع فلزات تشکیل دهنده تقسیم بندی می‌شوند.
1xxx: انواع آلومینیوم آلیاژی با درصد خلوص 99.9 درصد.
2xxx: مس به عنوان اصلی ترین عنصر در این نوع آلیاژ است.
3xxx: عنصر منگنز اصلی ترین ماده در ترکیب این نوع آلیاژ است.
4xxx: سیلیسیم اصلی‌ترین ناخالصی برای این نوع آلیاژ محسوب می‌شود. قابلیت جوشکاری مناسب ویژگی مهم برای این نوع آلیاژ محسوب می‌گردد.
5xxx: منیزیم مهم‌ترین ناخالصی در این نوع آلیاژ بوده و بیشتر برای مصارف داخلی و تزئینات کاربرد دارد.
6xxx: منیزیم و سیلیسیم هر کدام با درصدهای گوناگون به عنوان ناخالصی در ساخت این گرید از انواع آلومینیوم آلیاژی استفاده می‌شود.
7xxx: فلز روی به عنوان مهم‌ترین ناخالصی در تولید این نوع آلیاژ کاربرد دارد.
8xxx: آلومینیوم با درصد کمی قلع و لیتیم به عنوان ناخالصی در آن استفاده می‌شود.
آلیاژ آلومینیوم ریختگی
پلیت یا صفحات ضخیم آلومینیوم برای قطعه یا قالب سازی استفاده می‌شود. به همین دلیل نیاز به سختی و ماشینکاری خوبی داشته و دارای آلیاژهای از گروه 2000، 5000، 6000 و 7000 هستند. به طور کلی انواع آلومینیوم آلیاژی ریختگی در 8 گروه دسته‌بندی شده و هر گروه با عدد اول از سمت چپ از مابقی گروه‌ها جدا می‌شود. پرمصرف‌ترین ورق های آلیاژ آلومینیوم، دسته 1000 بوده و سخت ترین آن دسته 7000 هست که دارای مقاومت بالای در سطح فولاد است. در ادامه شما را بیشتر با آن آشنا می کنیم.
این گرید از نظر تجاری آلومینیوم خالص بوده که نرم و انعطاف‌پذیر است و کارایی عالی داشته و برای کاربردهای با فرم دهی دشوار ایده آل خواهد بود. می‌توان آن را با هر روشی جوش داد، اما غیر قابل عملیات حرارتی بوده و مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد و معمولاً در صنایع شیمیایی و صنایع غذایی استفاده می‌شود.
استحکام مکانیکی بالا و قابلیت‌های ماشینکاری عالی از ویژگی‌های برجسته این درجه است. اغلب به آن آلیاژ ماشینکاری آزاد (FMA) می‌گویند. یک انتخاب عالی برای پروژه های انجام شده بر روی ماشین تراش اتوماتیک است. ماشینکاری با سرعت بالا این درجه باعث تولید تراشه‌های ریز شده که به راحتی جدا می‌شوند. آلیاژ 2011 یک انتخاب عالی برای تولید قطعات پیچیده و دقیق است.
در بین انواع آلومینیوم آلیاژی گرید 2014 بر پایه مس با استحکام بسیار بالا و قابلیت ماشینکاری عالی دارای مقاومت خوبی است و معمولاً در بسیاری از کاربردهای سازه‌ای هوافضا استفاده می‌شود.
یکی از پرکاربردترین انواع آلومینیوم آلیاژی با استحکام بالا تلقی می‌شود که با ترکیبی از استحکام بالا و سختی، معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که نسبت استحکام به وزن مناسبی مورد نظر است. این گرید را می‌توان تا سطح بالایی ماشین کاری کرد و در صورت نیاز توانسته آن را در شرایط آنیل شده با عملیات حرارتی بعدی تشکیل داد. مقاومت خوردگی این گرید نسبتاً کم بوده و هنگامی که این مشکل وجود دارد، آلیاژ آلومینیوم 2024 معمولاً در یک روکش آنودایز شده یا به صورت روکش دار (لایه سطحی نازک از آلومینیوم با خلوص بالا) به نام آلکلاد استفاده می‌شود.
پرکاربردترین آلیاژ آلومینیوم، گرید 3003 بوده که یک آلومینیوم خالص تجاری با منگنز اضافه شده برای افزایش استحکام (20٪ قوی تر از درجه 1100) است. مقاومت در برابر خوردگی و کارایی عالی داشته و این درجه می‌تواند عمیق کشیده یا چرخیده شود، جوش داده یا لحیم‌کاری شود.
این آلیاژ در بین انواع آلومینیوم آلیاژی غیر قابل عملیات حرارتی بالاترین استحکام را دارد. استحکام خستگی آن بیشتر از سایر گریدهای آلومینیومی بوده و آلیاژ 5052 مقاومت خوبی در برابر اتمسفر دریایی و خوردگی آب نمک دارد و به راحتی توانسته آن را طراحی کرد یا به شکل‌های پیچیده درآورد.
از جمله همه‌کاره‌ترین آلیاژ آلومینیوم قابل عملیات حرارتی است، در حالی که اکثر کیفیت‌های خوب آلومینیوم را حفظ می‌کند. کاربرد آلیاژهای آلومینیوم این درجه به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی برای ساخت و کارایی بالا در شرایط آنیل مناسب است.
با تمام روش‌ها جوش داده می‌شود و توانسته آن را کوره‌ای لحیم‌کاری کرد. در نتیجه، انواع آلومینیوم آلیاژی 6061 در مصارفی که در آن ظاهر و مقاومت در برابر خوردگی بهتر با استحکام خوب مورد نیاز است، استفاده می‌شود. اشکال لوله و زاویه در این درجه معمولاً گوشه های گرد دارند.
معمولاً به عنوان یک آلیاژ معماری شناخته شده و دارای خواص کششی نسبتا بالا، ویژگی های تکمیل عالی و درجه بالایی از مقاومت در برابر خوردگی است. اغلب در کاربردهای مختلف معماری داخلی و خارجی و تزئینات یافت می‌شود. برای کاربردهای آندایزینگ یا آندش بسیار مناسب بوده و اشکال لوله و زاویه در این درجه معمولاً دارای گوشه‌های مربع هستند.
آلیاژ آلومینیوم 7075؛ محکم ترین آلیاژ آلومینیوم
این نوع یکی از بالاترین استحکام انواع آلومینیوم آلیاژی را دارد و نسبت استحکام به وزن بسیار خوب در آن موجب شده تا و به طور ایده آل برای ساخت قطعات با فشار زیاد استفاده شود. این درجه را می‌توان در شرایط آنیل تشکیل داد و متعاقباً در صورت نیاز تحت عملیات حرارتی قرار داد. همچنین توانسته جوش نقطه‌ای یا فلاش را روی آن اجرا کرد.
کاربرد آلیاژهای آلومینیوم
آلیاژهای آلومینیوم با توجه به نوع ناخالصی موجود در آن در صنایع مختلفی استفاه می‌شود. برخی از آن‌ها که دارای درصد خلوص بالای مانند گروه 1xxx بوده در مصارف شیمیایی و الکتریکی کاربرد دارد. از کاربردهای آلیاژ آلومینیوم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
آلیاژهای آلومینیوم با درصد ناخالصی فلز مس: ساخت بدنه هواپیما
آلیاژ آلومینیوم با درصد ناخالصی منگنز: مصارف عمومی
آلیاژ آلومینیوم-سیلیسیم: ساخت مفتول جوشکاری و ورق آلومینیوم.