آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x ( ۴xx.x series ) گروهی از آلیاژهای آلومینیوم ریختگی (Cast Aluminum Alloys) هستند که با سیلیسیم آلیاژ می‌شوند و از سیالیت بسیار مطلوبی برخوردارند .
انواع آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم
برخی از آلیاژهای گروه ۴xx.x آلومینیوم عبارتند از : آلیاژ آلومینیوم ۴۱۳.۰ ، آلیاژ آلومینیوم ۴۴۳.۰ ، آلیاژ آلومینیوم A413.0 . آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x گرید A443.0 ، آلیاژ آلومینیوم B443.0 و آلیاژ آلومینیوم C443.0 نیز در گروه آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم قرار می‌گیرند [۱] .
خواص آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم
این آلیاژها برخلاف آلیاژهای آلومینیوم سری ۳xx.x ( که با سیلیسیم + مس یا منیزیم آلیاژ می‌شدند ) با سیلیسیم آلیاژ می‌شوند . آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x غیر قابل عملیات حرارتی هستند و با روش های ریخته گری تحت فشار ، ریخته گری با قالب ماسه ای و ریخته گری با قالب دائمی ریخته گری می‌شوند [۲] .
سیالیت آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم عالی است و برای ساخت قطعات پیچیده ی ریختگی بسیار مناسب است . محدوده تقریبی استحکام کششی نهایی این آلیاژ بین ۱۷ تا ۲۵ ksi است [۲] .
آلیاژهای آلومینیوم گروه ۴xx.x گرید B413.0 قابلیت ریخته گری خوب و قابلیت جوشکاری عالی دارد . دلیل این امر ترکیب یوتکتیک آلیاژ و نقطه ذوب پایین آلیاژ (۷۰۰ درجه سانتی گراد) است . این آلیاژ ازدیاد طول تا حد پارگی (Elongation before rupture) بالا و استحکام متوسطی دارد . علاوه بر این ، این آلیاژ مقاومت به خوردگی مطلوبی دارد [۲] .
ترکیب شیمیایی آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x
آلومینیوم ۴۱۳.۰ : این آلیاژ حاوی ۸۶.۰۰ درصد آلومینیوم ، ۱۲.۰۰ درصد سیلیسیم و ۲.۰ درصد آهن است [۱] .
آلومینیوم ۴۴۳.۰ : این آلیاژ حاوی ۹۴.۲۰ درصد آلومینیوم ، ۰.۶۰ درصد مس و ۵.۲۰ درصد سیلیسیم است [۱] .
آلیاژ آلومینیوم A413.0 : شامل ۸۶.۷۰ درصد آلومینیوم ، ۱۲.۰۰ درصد سیلیسیم و ۱.۳ درصد آهن است [۱] .
آلیاژهای آلومینیوم گروه ۴xx.x گرید A443.0 : این آلیاژ حاوی ۹۴.۵۰ درصد آلومینیوم ، ۰.۳۰ درصد مس و ۵.۲۰ درصد سیلیسیم است [۱] .
آلیاژ آلومینیوم B443.0 : این آلیاژ شامل ۹۴.۶۵ درصد آلومینیوم ، ۰.۱۵ درصد مس و ۵.۲۰ درصد سیلیسیم است [۱] .
آلیاژ آلومینیوم C443.0 : این آلیاژ حاوی ۹۲.۲۰ درصد آلومینیوم ، ۰.۰۶ درصد مس ، ۵.۲۰ درصد سیلیسیم و ۲.۰ درصد آهن است [۱] .
شکل ۱ نمودار اشبی آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x گرید EN 1706 Grade AC-44000 F را نشان می‌دهد .
شکل ۱ : نمودار اشبی آلیاژ آلومینیوم EN 1706 Grade AC-44000 F [3] .
این آلیاژ حاوی ۸۷.۰۹ درصد آلومینیوم ، ۱۰ تا ۱۱.۸ درصد سیلیسیم ، ۰.۴۵ درصد منیزیم ، ۰.۱۹ درصد آهن ، ۰.۱۵ درصد تیتانیم ، ۰.۱ درصد منگنز ، ۰.۰۷ درصد روی و ۰.۰۵ درصد مس است [۳] .
چگالی این آلیاژ برابر ۲.۶۵ g/cm۳ و مدول الاستیک آن برابر با ۷۵ GPa است [۳] .
شکل ۲ ضریب انبساط حرارتی آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x گرید EN 1706 Grade AC-44000 F را در دماهای ۲۰ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد نشان می‌دهد [۳] .
شکل ۲ : مقدار ضریب انبساط حرارتی آلیاژ آلومینیوم EN 1706 Grade AC-44000 F [3] .
خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x
جدول زیر خواص مکانیکی برخی از آلیاژهای سری ۴xx.x آلومینیوم یا آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم را نمایش می‌دهد .
برای آشنایی با انواع عملیات حرارتی آلومینیوم به صفحه آلومینیوم و آلیاژهای پایه آلومینیوم در سایت شرکت پیشگامان توسعه مواد سام مراجعه کنید .
خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x [4] .
شکل ۳ ریزساختار آلیاژ آلومینیوم ۴۱۳.۰ که عضوی از آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x است را نشان می‌دهد [۵] .
آلیاژهای آلومینیوم گروه ۴xx.x
شکل ۳ : ریزساختار آلیاژ آلومینیوم ۴۱۳.۰ [۵] .
کاربرد آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x
این آلیاژها بدلیل سیالیت بالایی که دارند ، در ساخت قطعات ریخته گری بسیار پیچیده کاربرد فراوانی دارند . این قطعات پیچیده می‌تواند در ماشین های تحریر ، کامپیوترهای خانگی ، تجهیزات دندانپزشکی استفاده شوند . علاوه بر این ، از این آلیاژها می‌توان برای ساخت قطعات بحرانی در کاربردهای دریایی و معماری نیز استفاده کرد [۲] .
آلیاژهای آلومینیوم سری ۴xx.x ( ۴xx.x series ) گروهی از آلیاژها هستند که سیالیت بسیار مطلوبی دارند . این آلیاژها با سیلیسیم آلیاژ می‌شوند و به آنها آلیاژهای آلومینیوم سیلیسیم نیز گفته می‌شود . این آلیاژها کاربردهای فراوانی در ساخت قطعات پیچیده ی ریخته گری دارند .
منابع
[۱]“https://www.efunda.com/materials/alloys/aluminum/list_aluminum.cfm?m=des&Page_Title=Cast%20Alumnium%20Alloys%204xx%2E0&C=aluminum&SC=cast&ID_Low=AA_4.” .
[۲] Myer kutz, Handbook of Materials Selection. .
[۳] “https://matmatch.com/materials/alky244000400f0-en-1706-grade-ac-44000-f.” .
[۴] “https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_alloy#Cast_alloys.” .
[۵] M. H. Abdelaziz, A. M. Samuel, H. W. Doty, S. Valtierra, and F. H. Samuel, “Effect of additives on the microstructure and tensile properties of Al–Si alloys,” J. Mater. Res. Technol., vol. 8, no. 2, pp. 2255–۲۲۶۸, Apr. 2019.