ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ ലോഹമാണ് അലൂമിനിയം, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ 8% വരുന്ന മൂന്നാമത്തെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ മൂലകമാണിത്. അലൂമിനിയത്തിന്റെ വൈവിധ്യം അതിനെ ഉരുക്കിന് ശേഷം ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോഹമാക്കി മാറ്റുന്നു.

അലൂമിനിയം ഉത്പാദനം

ബോക്‌സൈറ്റ് എന്ന ധാതുവിൽ നിന്നാണ് അലൂമിനിയം ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. ബേയർ പ്രക്രിയ വഴി ബോക്‌സൈറ്റ് അലൂമിനിയം ഓക്‌സൈഡ് (അലുമിന) ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. തുടർന്ന് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകളും ഹാൾ-ഹെറോൾട്ട് പ്രക്രിയയും ഉപയോഗിച്ച് അലൂമിനയെ അലൂമിനിയം ലോഹമാക്കി മാറ്റുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ വാർഷിക ആവശ്യം

ലോകമെമ്പാടും അലൂമിനിയത്തിന് പ്രതിവർഷം 29 ദശലക്ഷം ടൺ ആവശ്യക്കാരുണ്ട്. ഏകദേശം 22 ദശലക്ഷം ടൺ പുതിയ അലൂമിനിയവും 7 ദശലക്ഷം ടൺ പുനരുപയോഗിച്ച അലൂമിനിയം സ്ക്രാപ്പുമാണ്. പുനരുപയോഗിച്ച അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉപയോഗം സാമ്പത്തികമായും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമാണ്. 1 ടൺ പുതിയ അലൂമിനിയം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ 14,000 kWh ആവശ്യമാണ്. നേരെമറിച്ച്, ഒരു ടൺ അലൂമിനിയം വീണ്ടും ഉരുക്കി പുനരുപയോഗിച്ച് സംസ്കരിക്കുന്നതിന് ഇതിന്റെ 5% മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. വിർജിൻ, പുനരുപയോഗിച്ച അലൂമിനിയം അലോയ്കൾക്കിടയിൽ ഗുണനിലവാരത്തിൽ വ്യത്യാസമില്ല.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ശുദ്ധമായഅലൂമിനിയംമൃദുവും, ഡക്റ്റൈലും, നാശന പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകതയുള്ളതുമാണ്. ഫോയിൽ, കണ്ടക്ടർ കേബിളുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ആവശ്യമായ ഉയർന്ന ശക്തി നൽകുന്നതിന് മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി അലോയിംഗ് ആവശ്യമാണ്. സ്റ്റീലിനേക്കാൾ മികച്ച ശക്തിയും ഭാര അനുപാതവുമുള്ള, ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് അലുമിനിയം.

ശക്തി, ഭാരം, നാശന പ്രതിരോധം, പുനരുപയോഗക്ഷമത, രൂപപ്പെടുത്തൽ തുടങ്ങിയ ഗുണപരമായ ഗുണങ്ങളുടെ വിവിധ സംയോജനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, അലുമിനിയം വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ മുതൽ നേർത്ത പാക്കേജിംഗ് ഫോയിലുകൾ വരെ ഈ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ശ്രേണിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

അലോയ് പദവികൾ

അലൂമിനിയം സാധാരണയായി ചെമ്പ്, സിങ്ക്, മഗ്നീഷ്യം, സിലിക്കൺ, മാംഗനീസ്, ലിഥിയം എന്നിവയുമായി അലോയ് ചെയ്യുന്നു. ക്രോമിയം, ടൈറ്റാനിയം, സിർക്കോണിയം, ലെഡ്, ബിസ്മത്ത്, നിക്കൽ എന്നിവയുടെ ചെറിയ കൂട്ടിച്ചേർക്കലുകളും നടത്തുന്നു, ഇരുമ്പ് ചെറിയ അളവിൽ സ്ഥിരമായി കാണപ്പെടുന്നു.

300-ലധികം കൃത്രിമ ലോഹസങ്കരങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ 50 എണ്ണം സാധാരണയായി ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. യുഎസ്എയിൽ ഉത്ഭവിച്ചതും ഇപ്പോൾ സാർവത്രികമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതുമായ ഒരു നാല് അക്ക സംവിധാനത്തിലൂടെയാണ് അവയെ സാധാരണയായി തിരിച്ചറിയുന്നത്. കൃത്രിമ ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്കായുള്ള സംവിധാനത്തെക്കുറിച്ച് പട്ടിക 1 വിവരിക്കുന്നു. കാസ്റ്റ് ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്ക് സമാനമായ പദവികളുണ്ട്, കൂടാതെ അഞ്ച് അക്ക സംവിധാനവും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പട്ടിക 1.നിർമ്മിച്ച അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്കുള്ള പദവികൾ.

1XXX എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തിട്ടുള്ള അലോയ് ചെയ്യാത്ത വാർത്ത അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്ക്, അവസാന രണ്ട് അക്കങ്ങൾ ലോഹത്തിന്റെ പരിശുദ്ധിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. അലുമിനിയം പരിശുദ്ധി ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള 0.01 ശതമാനത്തിലേക്ക് പ്രകടിപ്പിക്കുമ്പോൾ ദശാംശ ബിന്ദുവിന് ശേഷമുള്ള അവസാന രണ്ട് അക്കങ്ങൾക്ക് അവ തുല്യമാണ്. രണ്ടാമത്തെ അക്കം അശുദ്ധി പരിധികളിലെ മാറ്റങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തെ അക്കം പൂജ്യമാണെങ്കിൽ, അത് അലോയ് ചെയ്യാത്ത അലുമിനിയത്തിന് സ്വാഭാവിക അശുദ്ധി പരിധികളുണ്ടെന്നും 1 മുതൽ 9 വരെ വ്യക്തിഗത മാലിന്യങ്ങളെയോ അലോയിംഗ് ഘടകങ്ങളെയോ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

2XXX മുതൽ 8XXX വരെയുള്ള ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക്, അവസാന രണ്ട് അക്കങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പിലെ വ്യത്യസ്ത അലുമിനിയം അലോയ്കളെ തിരിച്ചറിയുന്നു. രണ്ടാമത്തെ അക്കം അലോയ് പരിഷ്കരണങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പൂജ്യത്തിന്റെ രണ്ടാമത്തെ അക്കം യഥാർത്ഥ അലോയ്യെയും 1 മുതൽ 9 വരെയുള്ള പൂർണ്ണസംഖ്യകൾ തുടർച്ചയായ അലോയ് പരിഷ്കരണങ്ങളെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ

അലൂമിനിയത്തിന്റെ സാന്ദ്രത

ഉരുക്കിന്റെയോ ചെമ്പിന്റെയോ മൂന്നിലൊന്ന് സാന്ദ്രത അലൂമിനിയത്തിനുണ്ട്, വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന ശക്തി-ഭാര അനുപാതം ഇതിനെ ഒരു പ്രധാന ഘടനാപരമായ വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഗതാഗത വ്യവസായങ്ങൾക്ക് പേലോഡുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാനോ ഇന്ധന ലാഭിക്കാനോ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ ശക്തി

ശുദ്ധമായ അലൂമിനിയത്തിന് ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, മാംഗനീസ്, സിലിക്കൺ, ചെമ്പ്, മഗ്നീഷ്യം തുടങ്ങിയ അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് അലൂമിനിയത്തിന്റെ ശക്തി ഗുണങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു അലോയ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.

അലുമിനിയംതണുത്ത കാലാവസ്ഥയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഇതിന് ഒരു ഗുണമുണ്ട്, കാരണം താപനില കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് അതിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി വർദ്ധിക്കുകയും അതേ സമയം അതിന്റെ കാഠിന്യം നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. മറുവശത്ത്, താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ഉരുക്ക് പൊട്ടുന്നതായി മാറുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം

വായുവുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ വരുമ്പോൾ, അലുമിനിയം ഉപരിതലത്തിൽ അലുമിനിയം ഓക്സൈഡിന്റെ ഒരു പാളി തൽക്ഷണം രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഈ പാളിക്ക് നാശത്തിനെതിരെ മികച്ച പ്രതിരോധമുണ്ട്. മിക്ക ആസിഡുകളെയും ഇത് വളരെ പ്രതിരോധിക്കും, പക്ഷേ ക്ഷാരങ്ങളോട് പ്രതിരോധശേഷി കുറവാണ്.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ താപ ചാലകത

അലൂമിനിയത്തിന്റെ താപ ചാലകത ഉരുക്കിനേക്കാൾ ഏകദേശം മൂന്നിരട്ടി കൂടുതലാണ്. ഇത് അലൂമിനിയത്തെ തണുപ്പിക്കുന്നതിനും ചൂടാക്കുന്നതിനും, ഹീറ്റ്-എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകൾ പോലുള്ള പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് ഒരു പ്രധാന വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു. വിഷരഹിതമായ ഈ ഗുണം കൂടിച്ചേർന്നാൽ, പാചക പാത്രങ്ങളിലും അടുക്കള ഉപകരണങ്ങളിലും അലൂമിനിയം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ വൈദ്യുതചാലകത

ചെമ്പിനൊപ്പം, അലൂമിനിയത്തിനും വൈദ്യുതചാലകമായി ഉപയോഗിക്കാവുന്നത്ര ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകതയുണ്ട്. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കണ്ടക്റ്റിംഗ് അലോയ് (1350) ന്റെ ചാലകത അനീൽ ചെയ്ത ചെമ്പിന്റെ ഏകദേശം 62% മാത്രമാണെങ്കിലും, അതിന്റെ മൂന്നിലൊന്ന് ഭാരം മാത്രമേയുള്ളൂ, അതിനാൽ അതേ ഭാരമുള്ള ചെമ്പുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഇരട്ടി വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ ഇതിന് കഴിയും.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ പ്രതിഫലനശേഷി

UV മുതൽ ഇൻഫ്രാ-റെഡ് വരെ, അലൂമിനിയം വികിരണ ഊർജ്ജത്തിന്റെ മികച്ച പ്രതിഫലനമാണ്. ഏകദേശം 80% ദൃശ്യപ്രകാശ പ്രതിഫലനം എന്നത് ലൈറ്റ് ഫിക്ചറുകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. പ്രതിഫലനത്തിന്റെ അതേ ഗുണങ്ങൾഅലൂമിനിയംവേനൽക്കാലത്ത് സൂര്യരശ്മികളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും ശൈത്യകാലത്ത് താപനഷ്ടത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷണം നൽകുന്നതിനും ഒരു ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുവായി അനുയോജ്യം.

പട്ടിക 2.അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ

അലൂമിനിയം പരാജയപ്പെടാതെ തന്നെ ഗുരുതരമായി രൂപഭേദം വരുത്താം. ഇത് റോളിംഗ്, എക്സ്ട്രൂഡിംഗ്, ഡ്രോയിംഗ്, മെഷീനിംഗ്, മറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയിലൂടെ അലൂമിനിയം രൂപപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഉയർന്ന തോതിൽ ഇത് കാസ്റ്റ് ചെയ്യാനും കഴിയും.

അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് അലോയിംഗ്, കോൾഡ് വർക്കിംഗ്, ഹീറ്റ്-ട്രീറ്റിംഗ് എന്നിവയെല്ലാം ഉപയോഗിക്കാം.

ശുദ്ധമായ അലൂമിനിയത്തിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി ഏകദേശം 90 MPa ആണ്, എന്നാൽ ചില ചൂട് ചികിത്സിക്കാവുന്ന അലോയ്കൾക്ക് ഇത് 690 MPa-യിൽ കൂടുതലായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

അലുമിനിയം മാനദണ്ഡങ്ങൾ

പഴയ BS1470 മാനദണ്ഡം ഒമ്പത് EN മാനദണ്ഡങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു. EN മാനദണ്ഡങ്ങൾ പട്ടിക 4 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 4.അലൂമിനിയത്തിനായുള്ള EN മാനദണ്ഡങ്ങൾ

പഴയ BS1470 സ്റ്റാൻഡേർഡിൽ നിന്ന് EN മാനദണ്ഡങ്ങൾ താഴെപ്പറയുന്ന മേഖലകളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

• രാസഘടനകൾ - മാറ്റമില്ല.
• അലോയ് നമ്പറിംഗ് സിസ്റ്റം - മാറ്റമില്ല.
• ചൂട് ചികിത്സിക്കാവുന്ന അലോയ്കൾക്കുള്ള ടെമ്പർ പദവികൾ ഇപ്പോൾ വിശാലമായ പ്രത്യേക ടെമ്പറുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സ്റ്റാൻഡേർഡ് അല്ലാത്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് (ഉദാ. T6151) T ന് ശേഷം നാല് അക്കങ്ങൾ വരെ അവതരിപ്പിച്ചു.
• ചൂട് ചികിത്സിക്കാൻ കഴിയാത്ത അലോയ്കൾക്കുള്ള ടെമ്പർ പദവികൾ - നിലവിലുള്ള ടെമ്പറുകൾക്ക് മാറ്റമില്ല, പക്ഷേ അവ എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ടെമ്പറുകൾ ഇപ്പോൾ കൂടുതൽ സമഗ്രമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. സോഫ്റ്റ് (O) ടെമ്പർ ഇപ്പോൾ H111 ആണ്, ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ടെമ്പർ H112 അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അലോയ് 5251 ടെമ്പറുകൾ ഇപ്പോൾ H32/H34/H36/H38 (H22/H24 മുതലായവയ്ക്ക് തുല്യം) ആയി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. H19/H22 & H24 എന്നിവ ഇപ്പോൾ വെവ്വേറെ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
• മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ - മുമ്പത്തെ കണക്കുകൾക്ക് സമാനമായി തുടരുന്നു. 0.2% പ്രൂഫ് സ്ട്രെസ് ഇപ്പോൾ ടെസ്റ്റ് സർട്ടിഫിക്കറ്റുകളിൽ ഉദ്ധരിക്കണം.
• സഹിഷ്ണുതകൾ വിവിധ തലങ്ങളിലേക്ക് കർശനമാക്കിയിട്ടുണ്ട്.
  

  അലൂമിനിയത്തിന്റെ താപ ചികിത്സ

  അലുമിനിയം അലോയ്കളിൽ വിവിധ തരം താപ ചികിത്സകൾ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും:

  • ഏകീകൃതവൽക്കരണം - കാസ്റ്റിംഗിന് ശേഷം ചൂടാക്കി വേർതിരിക്കൽ നീക്കം ചെയ്യുക.
  • അനിയലിംഗ് - വർക്ക്-കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ലോഹസങ്കരങ്ങൾ (1XXX, 3XXX, 5XXX) മൃദുവാക്കാൻ തണുത്ത പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  • മഴ അല്ലെങ്കിൽ പ്രായം കൂടൽ (അലോയ്കൾ 2XXX, 6XXX, 7XXX).
  • മഴ കാഠിന്യം കൂട്ടുന്ന ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെ പഴകിയതിന് മുമ്പുള്ള ലായനി ചൂട് ചികിത്സ.
  • കോട്ടിംഗുകൾ ക്യൂർ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സ്റ്റൗവിംഗ്
  • ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം പദവി നമ്പറുകളിൽ ഒരു പ്രത്യയം ചേർക്കുന്നു.
  • "കെട്ടിച്ചമച്ചത്" എന്നാണ് F എന്ന പ്രത്യയത്തിന്റെ അർത്ഥം.
  • "ഒ" എന്നാൽ "അനീൽ ചെയ്ത വാർത്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ" എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.
  • T എന്നാൽ അത് "ചൂട് ചികിത്സ" നടത്തിയിട്ടുണ്ടെന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.
  • W എന്നാൽ മെറ്റീരിയൽ ലായനി ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്‌മെന്റ് ചെയ്‌തിട്ടുണ്ടെന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.
  • "കോൾഡ് വർക്ക്ഡ്" അല്ലെങ്കിൽ "സ്ട്രെയിൻ ഹാർഡൻഡ്" ആയ, ചൂട് ചികിത്സിക്കാൻ പറ്റാത്ത ലോഹസങ്കരങ്ങളെയാണ് H സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.
  • 3XXX, 4XXX, 5XXX എന്നീ ഗ്രൂപ്പുകളിലുള്ളവയാണ് ചൂട് ചികിത്സിക്കാൻ കഴിയാത്ത ലോഹസങ്കരങ്ങൾ.