Nhôm hợp kim và phân loại

Tính chất

    Khối lượng riêng nhỏ (~2,7g/cm³) nên nhôm và hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3 thép, đó là tính chất đặc biệt được chú trọng khi các thiết bị cần chế tạo phải chú trọng đến trọng lượng (trong ngành hàng không, vận tải...).
    Tính chống ăn mòn trong khí quyển: Do đặc tính ôxy hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành ôxít nhôm (Al2O3) rất xít chặt và chống ăn mòn cao trong khí quyển, do đó chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta đã làm cho lớp ô xít nhôm bảo vệ dày thêm bằng cách anot hoá.
    Tính dẫn điện: Tính dẫn điện của nhôm bằng 2/3 của đồng (kim loại), nhưng do nhôm nhẹ hơn nên chúng được sử dụng nhiều hơn bởi nếu cùng truyền một dòng điện thì dây nhôm nhẹ hơn bằng 1/2; ít bị nung nóng hơn...
    Tính dẻo: Rất dẻo, nên rất thuận lợi cho việc kéo thành dây, tấm, lá, băng, màng, ép chảy thành các thanh có biên dạng đặc biệt (dùng cho khung cửa, các loại tản nhiệt...rất thuận tiện khi sản xuất).
    Nhiệt độ nóng chảy: Tương đối thấp nên thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, nhưng cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.
    Độ bền, độ cứng: Thấp.

Phân loại
Hợp kim nhôm biến dạng

Được chia làm hai loại là hợp kim nhôm biến dạng hoá bền được bằng nhiệt luyện và hợp kim nhôm biến dạng không hoá bền được bằng nhiệt luyện. Có một số ứng dụng sau:

    Nhôm thương phẩm (>99,0%):
        Dùng trong công nghiệp hoá học, thực phẩm, đông lạnh, làm thùng chứa (AA1060)
        Dùng làm dây cáp điện (dây trần hoặc dây bọc): AA1350

    Tạp chất có hại trong nhôm sạch bao gồm: Fe, Si tạo lên các pha giòn FeAl3

    Hợp kim Al-Mn
    Hợp kim Al-Mg

Hợp kim nhôm đúc

    Hợp kim Al-Si (Silumin)
    Hợp kim Al-Si-Mg(Cu)

    Là các loại hợp kim với khoảng Si rộng (5-20%) và có thêm Mg (0,3-0,5%) để tạo pha hoá bền Mg2Si nên các hệ Al-Si-Mg phải qua hoá bền.
    Cho thêm Cu (3-5%) vào hệ Al-Si-Mg để cải thiện cơ tính và có tính đúc tốt do có các thành phần gần với cùng tin Al-Si-Cu nên được sử dụng trong đúc piston (AA390.0), nắp máy của động cơ đốt trong.

Ứng dụng

Nhôm và hợp kim của nhôm đứng thứ hai (sau thép) về sản xuất và ứng dụng. Điều này do nhôm và hợp kim nhôm có các tính chất phù hợp với nhiều công dụng khác nhau, trong một số trường hợp ứng dụng của hợp kim nhôm không thể thay thế được như trong công nghệ chế tạo máy bay và các thiết bị ngành hàng không khác.

Nhôm và hợp kim nhôm còn có vị trí khá quan trọng trong ngành chế tạo cơ khí và xây dựng.
Hệ thống ký hiệu cho hợp kim nhôm

Để ký hiệu các hợp kim nhôm người ta thường dùng hệ thống đánh số theo AA (Aluminum Association) của Hoa kỳ bằng xxxx cho loại biến dạng và xxx.x cho loại đúc, trong đó:

- Số đầu tiên có các ý nghĩa sau.

          Loại biến dạng                                              Loại đúc

1xxx - nhôm sạch (≥ 99,0%),                     1xx.x - nhôm thỏi sạch thương phẩm,

2xxx - Al - Cu, Al - Cu - Mg,                    2xx.x - Al - Cu,

3xxx - Al - Mn,                                          3xx.x - Al - Si - Mg, Al - Si - Cu,

4xxx - Al - Si,                                            4xx.x - Al - Si,

5xxx - Al - Mg,                                          5xx.x - Al - Mg,

6xxx - Al - Mg - Si,                                   6xx.x - không có,

7xxx - Al - Zn - Mg, Al - Zn - Mg - Cu,     7xx.x - Al - Zn,

8xxx - Al - các nguyên tố khác                  8xx.x - Al - Sn.

- Ba số tiếp theo được tra theo bảng trong các tiêu chuẩn cụ thể.

Để ký hiệu trạng thái gia công và hóa bền, các nước phương Tây thường dùng các ký hiệu sau.

F: trạng thái phôi thô,

O: ủ và kết tinh lại,

H: hóa bền bằng biến dạng nguội, trong đó

H1x (x từ 1 đến 9): thuần túy biến dạng nguội với mức độ khác nhau,

H2x (x từ 2 đến 9): biến dạng nguội rồi ủ hồi phục,

H3x (x từ 2 đến 9): biến dạng nguội rồi ổn định hóa,

T: hóa bền bằng tôi + hóa già, trong đó

T1: biến dạng nóng, tôi, hóa già tự nhiên,

T3: tôi, biến dạng nguội, hóa già tự nhiên,

T4: tôi, hóa già tự nhiên (giống đoạn đầu và cuối của T3),

T5: biến dạng nóng, tôi, hóa già nhân tạo (hai đoạn đầu giống T1),

T6: tôi, hóa già nhân tạo (đoạn đầu giống T4),

T7: tôi, quá hóa già,

T8: tôi, biến dạng nguội, hóa già nhân tạo (hai đoạn đầu giống T3),

T9: tôi, hóa già nhân tạo, biến dạng nguội (hai đoạn đầu giống T6).

(ngoài ra còn Txx, Txxx, Txxxx).

TCVN 1659-75 có quy định cách ký hiệu hợp kim nhôm được bắt đầu bằng Al và tiếp theo lần lượt từng ký hiệu hóa học của nguyên tố hợp kim cùng chỉ số % của nó, nếu là hợp kim đúc sau cùng có chữ Đ. Ví dụ AlCu4Mg là hợp kim nhôm chứa ~4%Cu, ~1%Mg. Với nhôm sạch bằng Al và số chỉ phần trăm của nó, ví dụ Al99, Al99,5.

Nguồn : vi.wikipedia.org