سبائك الألومنيوم الأرضية النادرة

ج: يمكن أن تسبب سبائك الألومنيوم التأثيرات الصحية التالية:

• تهيج الجلد
• تهيج العين
• الآثار الصحية الحادة أو المزمنة
• سرطان
• أعراض الحساسية أو الربو
• صعوبات في التنفس
• التأثيرات الوراثية

ج: الألومنيوم في شكله الأولي هو معدن ناعم وخفيف الوزن إلى حد ما، وعادةً ما يتم خلطه مع النحاس أو المغنيسيوم أو القصدير أو الزنك لزيادة قوته ومتانته وكتلته وقابليته للتشغيل. يتم استخدام حوالي 85٪ من سبائك الألومنيوم في المنتجات المطاوعة. سبائك الألومنيوم قابلة للتشغيل بسهولة. تعتبر منتجات الألمنيوم المصبوب منخفضة التكلفة نسبيًا نظرًا لانخفاض نقطة انصهارها، إلا أنها تتمتع بقوة شد أقل. تستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في التطبيقات الهندسية والمكونات التي تتطلب خفة الوزن ومقاومة التآكل. تُستخدم سبائك الألومنيوم في مشاريع الطيران ومكونات محركات السيارات وبناء السفن وغيرها من التطبيقات الحساسة للمياه المالحة. سوف تتشوه سبائك الألومنيوم عند درجات حرارة عالية، وعلى عكس الفولاذ، لا تتوهج باللون الأحمر قبل الذوبان. تتميز سبائك الألومنيوم أيضًا بحد إجهاد أقل من الفولاذ وسوف تضعف باستمرار مع الإجهاد المتكرر. ونادرا ما يتم استخدامها في تطبيقات التصنيع التي تتطلب معدلات تعب عالية.

ج: هو خليط من عناصر صناعة السبائك مسبقة السبائك. يُعرف أيضًا بأنه أحد المعدلات أو المقسيات أو مصافي الحبوب بناءً على تطبيقاتها. تتم إضافة سبائك الإيتريوم والألمنيوم (Y-Al Alloy) إلى المصهور لتحقيق النتيجة المرجوة.

ج: سوف تتشوه سبائك الألومنيوم عند درجات حرارة عالية، وعلى عكس الفولاذ، لا تتوهج باللون الأحمر قبل الذوبان. تتميز سبائك الألومنيوم أيضًا بحد إجهاد أقل من الفولاذ وسوف تضعف باستمرار مع الإجهاد المتكرر.

ج: الألومنيوم-الإربيوم هو واحد من العديد من السبائك الأرضية النادرة عالية النقاء التي تصنعها شركة American Elements. باعتباره سبيكة رئيسية، يمكن استخدام الإربيوم الألومنيوم لتكرير الحبوب وتصلبها وتحسين أداء الألومنيوم من خلال تعزيز خصائص مثل الليونة وسهولة التشغيل الآلي. تتضمن أشكال السبائك المتاحة الصفائح والألواح، والأقراص، والرقائق، والقضبان، والأنابيب، والأشكال الأخرى.

A:

• المقسى: يستخدم لتعزيز الخواص الفيزيائية والميكانيكية للسبائك المعدنية.
• مصافي الحبوب: تستخدم للتحكم في تشتت البلورات الفردية في المعادن لإنتاج بنية حبوب أكثر دقة وأكثر تجانساً.
• المعدلات والسبائك الخاصة: تستخدم عادةً لزيادة القوة والليونة والقدرة على التشغيل.

A:

• المقسى: يستخدم لتعزيز الخواص الفيزيائية والميكانيكية للسبائك المعدنية.
• مصافي الحبوب: تستخدم للتحكم في تشتت البلورات الفردية في المعادن لإنتاج بنية حبوب أكثر دقة وأكثر تجانساً.
• المعدلات والسبائك الخاصة: تستخدم عادةً لزيادة القوة والليونة والقدرة على التشغيل.

ج: سبائك الألومنيوم السيريوم لها العديد من الخصائص المرغوبة، بما في ذلك:

• ليونة عالية
• قابلية صب جيدة
• تحمل عالي لعيوب الصب
• استثنائي الاحتفاظ بالخصائص الميكانيكية في درجات الحرارة العالية
• خصائص ميكانيكية قوية في درجة حرارة الغرفة

ج: يتفاعل الإيتريوم والألومنيوم لتكوين خليط سهل الانصهار. يمكن إضافة الإيتريوم أيضًا:

• تقليل حجم الحبوب من السبائك المصبوبة
• زيادة نسبة النواة
• تعزيز قوة سبائك Al-Zn-Mg-Cu عند درجات الحرارة المرتفعة
• تحسين خصائص القوة لسبائك Al-Cu-Mg-Ag المقسى T6 عند 300 درجة

ج: سبائك الألومنيوم مقاومة للتآكل بشكل عام. إنها مقاومة للتآكل في الغلاف الجوي، في البيئات البحرية والحضرية والصناعية. كما أنها مقاومة للتآكل في البيئات المختلفة والعوامل الكيميائية.

سبائك الألومنيوم تقاوم التآكل لأنها تشكل طبقة أكسيد رقيقة تمنع المزيد من التآكل. تسمى طبقة الأكسيد هذه بأكسيد الألومنيوم أو Al2O3.

ج: تأثير عناصر صناعة السبائك على تآكل سبائك الألومنيوم

1. تأثير المغنيسيوم

يضاف المغنيسيوم إلى سبائك الألومنيوم لتحسين الخواص الميكانيكية. يقلل المغنيسيوم من معدل تفاعل التفاعل الكاثودي عند وجوده في محلول صلب (بسبب انخفاض كثافة تيار التبادل للمغنيسيوم) ويزيد من مقاومة التآكل.

2. تأثير سي

تتم إضافة Si مع Mg إلى إنشاء راسب Mg2Si الذي يعزز صلابة سبائك الألومنيوم ولكنه يسبب تآكلًا موضعيًا. ستؤدي إضافة Si المفرط إلى حدوث تشقق في التآكل الناتج عن الإجهاد بسبب ظهور Si عند الحدود وتسريع التفاعل الكاثودي.

3. تأثير النحاس

كما هو الحال مع المغنيسيوم، فإن وجود النحاس يتسبب في تكوين سبيكة الألومنيوم لتفاعل كاثودي موضعي يسبب التآكل. ومع ذلك، فإن الهدف الرئيسي لسبائك سلسلة 600 أو 700 هو إضافة النحاس إلى التركيبة لتعزيز غرض الصلابة، وليس لهدف مكافحة التآكل.

4. تأثير الزنك

قد تؤدي إضافة الزنك إلى سبائك الألومنيوم إلى تكوين مرحلة τ Al-Mg-Zn بدلاً من المرحلة Al3Mg2، مما يسبب تشقق التآكل الإجهادي. لا تزال السبائك المستخدمة في صناعة الطيران تستخدم الزنك لتكوين راسب معزز الصلابة.

5. تأثير الحديد

في عملية الإنتاج، غالبًا ما تقوم سبائك الألومنيوم بخلط الحديد في التركيبة. عملية إزالة الحديد مكلفة للغاية. من الصعب أن يذوب الحديد في السبيكة ويحافظ على التفاعل الكاثودي، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة التآكل. يعتبر الحديد مع المنغنيز أو النحاس في السبيكة أيضًا عاملاً يمنع مقاومة التآكل.

6. تأثير المغنيسيوم

سيؤدي تضمين المنغنيز في سبائك الألومنيوم إلى تقليل تركيز الحديد وزيادة مقاومة التآكل. أما إذا زادت كمية المنغنيز عن حد الذوبان (1.25% بالوزن) فسيؤدي ذلك إلى تكوين Al6Mn مما يزيد من التفاعل الكاثودي ويسبب مشاكل التآكل.

7. تأثير لي

يلعب الليثيوم دوراً في زيادة صلابة سبائك الألومنيوم، لذلك يتم استخدام سبيكة Al-Li على نطاق واسع في مجال الطيران. ومع ذلك، ظهر لي على طول حدود الحبوب، مما تسبب في زيادة سريعة في معدل التآكل وانتشار التآكل المحلي.

ج: تعتبر سبائك الألومنيوم والإربيوم من أكثر المواد القابلة لإعادة التدوير ويمكن إعادة تدويرها إلى أجل غير مسمى دون أن تفقد خصائصها. إن إعادة تدوير الألمنيوم يوفر 95% من الطاقة المستخدمة لإنتاجه من المواد الخام.