آلیاژهای آلومینیوم سری ۹xx.x (۹xx.x series) گروهی از آلیاژهای پایه آلومینیوم و جز آلیاژهای آلومینیوم ریختگی (Cast Aluminum Alloys) هستند که با عناصر مختلفی آلیاژ می‌شوند و بنابراین خواص و کاربردهای مختلفی دارند .

انواع آلیاژهای آلومینیوم ریختگی

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی بطور کلی به ۹ گروه تقسیم می‌شوند :

• آلیاژهای آلومینیوم سری ۱xx.x : این آلیاژها حاوی مقادیر بالایی (حدود ۹۹ درصد) آلومینیوم هستند . این آلیاژها انواع و خواص مختلفی دارند که از مهمترین کاربردهای آن می‌توان به باتری‌ها و یاقوت کبود اشاره کرد .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۲xx.x : این مواد با مس آلیاژ می‌شوند و مهمترین خواص آنها استحکام در دماهای بالا و پایین است .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۳xx.x : در این آلیاژها از سیلیسیم بعنوان عنصر اصلی استفاده شده است ؛ بهمین دلیل این مواد سیالیت مطلوبی دارند .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x : بدلیل سیالیت بالای این آلیاژها از آنها در ساخت قطعات پیچیده ی ریختگی استفاده می‌شود .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۵xx.x : مقاومت به خوردگی این آلیاژ عالی است و در صنایع دریایی استفاده می‌شود .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۶xx.x : این آلیاژها استحکام بالایی دارند و در صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۷xx.x : خواص ظاهری این آلیاژها فوق العاده است ؛ بهمین دلیل از آن‌ها در ساخت لوازم منزل استفاده می‌شود .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۸xx.x : این آلیاژها بدلیل قابلیت پرداختکاری عالی در ساخت یاتاقانها کاربرد دارند .
• آلیاژهای آلومینیوم سری ۹xx.x : همانطور که در جدول ۱ ذکر شد است این آلیاژها با سایر عناصر موجود در جدول آلیاژ می‌شوند .

در جدول ۱ خلاصه ای از دسته بندی آلیاژهای ریختگی آلومینیوم را مشاهده می‌کنید .

• 

انواع آلیاژهای آلومینیوم سری ۹xx.x

این آلیاژها انواع گوناگونی دارند . در ادامه به خواص و کاربرد برخی از آن‌ها اشاره شده است .

آلیاژهای آلومینیوم-مس-آهن (Aluminium–copper–iron alloys) یا آلیاژ Al-Cu-Fe

ساختار این آلیاژها شبه کریستال (Quasicrystal) است . در یک پژوهش فیلم‌های نازک ساخته شده از این مواد ، سختی ۱۱ GPa و زاویه تماس ۱۲۷ درجه را از خود نشان دادند . روکش دهی لیرزی (Laser cladding) یکی از کاربردهای این آلیاژ است .

آلیاژهای آلومینیوم-مس-منیزیم (Aluminium-copper-magnesium alloys) یا آلیاژ Al-Cu-Mg

این آلیاژها در دماهای بالا عملکرد خوبی دارند ؛ بنابراین در چنین شرایطی استفاده می‌شوند .

خواص این آلیاژها در زیر آمده است .

• استحکام بالا
• وزن کم
• خواص مکانیکی خوب و حتی بهتر از فولادهای کم کربن
• جوشکاری ضعیف
• مقاومت به خوردگی ضعیف

این آلیاژها در صنایع هوافضا و هواپیما کاربرد دارند .

آلیاژهای آلومینیوم اسکاندیم (Aluminium-Scandium (AlSc))

محتوای اسکاندیم در ورق‌ها و صفحات این آلیاژها حدود ۰.۲ الی ۰.۴ درصد است . از این ورق‌ها معمولا در ساخت اجزای هواپیما استفاده می‌شود . شکل ۱ نمونه‌ای از کاربرد این آلیاژها در صنعت هوافضا را نشان می‌دهد .

• 

شکل ۱ : کاربرد آلیاژ Al-Sc در صنعت هوافضا .

آلیاژهای آلومینیوم گادولینیوم (Aluminum Gadolinium Alloy)

این آلیاژ یکی از آلیاژهای خاکی کمیاب است که توسط شرکت American Elements تولید می‌شود . از ویژگی‌های بارز این آلیاژ مقاومت به خزشی فوق العاده آن است .

آلیاژهای آلومینیوم زیرکونیوم (Aluminum Zirconium Alloy (AlZr))

این آلیاژ به شکل سیم ، ورق ، میله ، فویل ، صفحه و غیره تولید می‌شود . این آلیاژها در کاربردهای نظامی ، صنایع غذایی ، کشاورزی ، دارویی و غیره کاربرد دارند .

آلیاژهای آلومینیوم-لیتیوم-منیزیم (Aluminum-Lithium-Magnesium Alloy)

این آلیاژ یک آلیاژ فلزی فوق سبک است که در اشکال پودر ، میله ، شمش ، فویل و غیره تولید می‌شود . موارد کاربرد این آلیاژها در صنایع هوافضا و صنایع خودروسازی است .

آلیاژهای آلومینیوم-مس-تنگستن (Aluminum Copper Tungsten Alloy (Al-Cu-W))

 این آلیاژ در شکل‌های مختلف و با ترکیبات شیمیایی مختلف (بصورت سفارشی) توسط شرکت‌ها تولید می‌شود و در صنعت متالورژی کاربرد دارد .

آلیاژهای آلومینیوم روتنیوم (Aluminium-Ruthenium Alloys (Al–Ru))

این آلیاژها دارای یک ترکیب بهینه از خواص استحکام ، چقرمگی و مقاومت به اکسیداسیون در دماهای بالا است .

آلیاژهای آلومینیوم سری ۹xx.x عناصری را که در سایر گروه‌های آلیاژهای آلومینیوم ریختگی وجود ندارد را شامل می‌شوند . بدلیل آلیاژ شدن با عناصر مختلف ، این آلیاژها خواص متفاوتی از خود نشان می‌دهند ؛ در نتیجه کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف دارند .

منابع

۱. Handbook of Materials Selection, MYER KUTZ, Myer Kutz Associates, Inc.

۲. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897201015912

۳. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925838817336654

۴. https://patents.google.com/patent/EP2697406B1/en

۵. http://www.goodfellow.com/E/Dural-Aluminium-Copper-Magnesium-Alloy.html

۶. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=10670

۷. https://www.americanelements.com/aluminum-gadolinium-alloy

۸. https://www.americanelements.com/aluminum-zirconium-alloy

۹. https://www.americanelements.com/aluminum-lithium-magnesium-alloy

۱۰. https://www.americanelements.com/aluminum-copper-tungsten-alloy

۱۱. https://www.technology.matthey.com/article/37/2/75-75/