Alüminyum -Part 1-

Alüminyum Part 1

Alüminyum şuan dünyada çok önemli bir yere sahip, birçok alanda üretimi söz konusu olan bir malzeme. Dünyada yaklaşık %8 bulunma oranına sahip bu elementi doğada saf halde bulmak imkansızdır. Doğadan elde edilen Al, boksit haldedir. Saflaştırma işlemi Bayer prosesi adını alan bir dizi işlemlerden sonra mümkündür. Bu prosese değinmeden önce Alüminyumun kullanım amaçları ve yararlarına bakalım.

Al demirden daha hafif ve daha düşük sertliğe sahiptir.

Bir takım sertleşme mekanizmaları ile çok yüksek mekanik özellikler elde edilebilir.

Al iletkenliği yoğunluğunun düşük olması nedeniyle özellikle ağırlığın önemli olduğu yerlerde bakırdan daha yüksek olduğu için tercih sebebidir.

Korozyona karşı direnç sağlar. Bu nedenledir ki birçok alanda korozyona karşı önlem Al ile alınır. Oluşturduğu alüminyum oksit gözeneksiz bir yapıdır ve korozyonun devam etmesini engeller.

MMK malzemeler denilen kompozitlerin matrisini oluşturur ve diğer malzeme ile arayüz bağını muazzam bir şekilde sağlar. Burada ki kullanımında da yine hafifliği ön plana çıkar.

Fakat tüm bunlara rağmen maliyeti yüksektir.

Al sektörde alaşımlı hallerde bulunur ki bunlar standartlaşmış serilerdir.

Seri	Temel Alaşım Elementi
1xxx	Alaşımsız Alüminyum
2xxx	Bakırlı Alüminyum Alaşımı
3xxx	Manganezli Alüminyum Alaşımı
4xxx	Silis
5xxx	Magnezyum
6xxx	Magnezyum + Silis
7xxx	Çinko
8xxx	Diğer Elementler
9xxx	Kullanılmayan Dizi

1xxx %99 oranında saf alüminyumdur. Bundan sonra gelen sayıyı şöyle okumak mümkün;

Örneğin 1042 serisi Al, en az %99,42 oranında saftır demektir.

2xxx-8xxx’e kadar olanlar ise biraz daha farklıdır. İlk rakam alaşım türünü ikinci rakam ise değişimleri simgeler. Yani 5065 örneğinde 5, Mg-Al alaşımını, 0 ise denetlenmiş, başka bir elementin olmadığını söyler.

Bu serilerin bazılarına ısıl işlem uygulanabilirken (2,4,6,7) bazılarına uygulanmaz. (3,5) Bu serilerin dayanıklıkları Mg ile sağlanır. Ayrıca soğuk deformasyona uğrayarak sertleşirler.

Simge	Temel İşlem
F	Fabrikasyondan sonraki hali
O	Tavlanmış yalnızca işlenik alaşımlar
H	Rekristalizyon sıcaklığı altında plastik şekillendirme sonucu mukavemet artışı
W	Çözelti ısıl işlemi uygulanmış
T	Mukavemeti ve sertliği arttırmak için ısıl işlem görmüş

Burdaki simgelerden anlıyoruz ki 3xxx ve 5xxx serilerine W,T gibi ısıl işlemler yerine H, yani plastik deformasyon ile mukavemet artışı işlemi yapılabilir.

1xxx Serisi

Alaşımlandırılmamış saf bileşimdir. Bu nedenle kolayca levha, folyo ve profil haline getirilebilir. Derin çekme işlemine de uygundur. Fazla dayanım istemeyen korniş, mutfak eşyaları, kapı, pencere profili gibi çeşitli eşyaların yapımında da kullanılır. Soğuk deformasyon ile çok az bir mukavemet artışı sağlanabilir. Korozyon direnci yüksektir.

2xxx Serisi

Temel alaşım elementi bakırdır ve ısıl işlem sayesinde mukavemeti bazı durumlarda çeliği bile geçebilecek noktalara ulaşır. Bunun en büyük sağlayıcısı katı ergiyik mukavemetinin sağlanmasıdır. Bazı durumlarda yaşlandırma da yapılabilir. Korozyon direnci düşüktür. Ayrıca MMK malzemeler için tercih sebebi olabilirler.

3xxx Serisi

Ana alaşım elementi mangandır. Isıl işleme elverişli olmayıp deformasyonla sertleştirme sağlanır. Kaynaklanma özelliği yüksektir. Tanklarda, karavan yapımında ve diğer levha çalışmalarında kullanılır.

4xxx Serisi

Temel alaşım elemanı silisyumdur. Kırılganlık yaratmayacak miktarda eklenir. Esneklik ve dekoratif görünüm için tercih edilmesi bu serinin başlıca özelliklerindendir.

5xxx Serisi

Temel element magnezyumdur. Yüksek mekanik özellikleri yanında korozyona dayanıklıdır ve kaynak kabiliyeti yüksektir. Soğuk deformeye uygun düşmediği gibi ısıl işleme de tabii tutulmaz fakat manganın yaptığı mukavemet etkisinden çok daha yüksek bir etkisi vardır.

6xxx Serisi

Silisyum ve magnezyumdan oluşmuştur. Orta derecede mukavemete ve korozyon direncine sahiptir. Daha çok kimya, gıda sektöründe, ambalajlamada kullanılır. Isıl işleme yatkındır ve en popüler alaşımı 6061 alaşımıdır. Ayrıca MMK malzemelerin matrisini oluşturabilirler.

7xxx Serisi

Çekme dayanımı çok yüksek olan bu serinin temel alaşımı çinkodur. Çekme dayanımının yüksekliğinden dolayı vinçlerde, kamyon kasalarında, uçak ve roketlerde tercih sebebidir. Çok az miktarda magnezyum ilave edilerek ısıl işleme uygun hale gelir ve bu ısıl işlem sonucunda mukavemeti çok yüksek bir alaşım eldesi mümkündür. Metal matrisli kompozitlerin matris tercihi olabilir.

8xxx Serisi

Seriye hafiflik, mukavemeti yüksek bir mekanik özellik kazandırmak %2 miktarında lityum ilavesiyle mümkündür. Yüksek yorulma dayanımına da sahip olduğundan uzay sektöründe tercih edilirler. Bunun dışında Al-Li alaşımı iyi ıslanabilirliği sebebiyle MMK malzemeleri için son zamanlarda tercih sebebi haline gelmiştir.