एल्युमीनियम का उपयोग इस पर आधारित उत्पादों और मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

मिश्रधातु पिघल में अतिरिक्त तत्वों को शामिल करने की प्रक्रिया है जो आधार सामग्री के यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार करती है। धातुकर्म उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार के उद्देश्य से धातु सामग्री प्राप्त करने के विभिन्न चरणों में की जाने वाली कई तकनीकी प्रक्रियाओं की एक सामान्य अवधारणा मिश्र धातु है।

विभिन्न का परिचय मिश्रधातु तत्वएल्युमीनियम में इसके गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, और कभी-कभी यह इसे नए विशिष्ट गुण देता है।

शुद्ध एल्युमीनियम की ताकत आधुनिक औद्योगिक जरूरतों को पूरा नहीं करती है, इसलिए, उद्योग के लिए इच्छित किसी भी उत्पाद के निर्माण के लिए, शुद्ध एल्युमीनियम का नहीं, बल्कि इसके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है।

विभिन्न डोपिंग के साथ वे बढ़ते हैं ताकत, कठोरता, गर्मी प्रतिरोध हासिल किया जाता हैऔर अन्य गुण. उसी समय, अवांछनीय परिवर्तन होते हैं: यह अनिवार्य रूप से घट जाता है इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी, कई मामलों में स्थिति खराब हो जाती है जंग प्रतिरोध, लगभग हमेशा बढ़ता है सापेक्ष घनत्व. अपवाद मैंगनीज के साथ मिश्र धातु है, जो न केवल संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है, बल्कि इसे थोड़ा बढ़ाता है, और मैग्नीशियम, जो संक्षारण प्रतिरोध को भी बढ़ाता है (यदि यह 3% से अधिक नहीं है) और सापेक्ष घनत्व को कम करता है, क्योंकि यह हल्का है एल्यूमीनियम की तुलना में.

एल्यूमीनियम मिश्र धातु

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को उनसे उत्पाद बनाने की विधि के अनुसार दो समूहों में विभाजित किया गया है:
1) विकृत (गर्म होने पर उच्च प्लास्टिसिटी होती है),
2) फाउंड्री (अच्छी तरलता है)।

यह विभाजन मिश्र धातुओं के बुनियादी तकनीकी गुणों को दर्शाता है। इन गुणों को प्राप्त करने के लिए, विभिन्न सामग्रियों को एल्यूमीनियम में पेश किया जाता है। मिश्रधातु तत्वऔर असमान मात्रा में.

दोनों प्रकार के मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए कच्चे माल न केवल तकनीकी रूप से शुद्ध एल्यूमीनियम हैं, बल्कि सिलिकॉन के साथ एल्यूमीनियम के दोहरे मिश्र धातु भी हैं, जिनमें 10-13% Si होता है, और लौह, कैल्शियम की अशुद्धियों की मात्रा में एक दूसरे से थोड़ा भिन्न होता है। , टाइटेनियम और मैंगनीज। उनमें अशुद्धियों की कुल सामग्री 0.5-1.7% है। इन मिश्रधातुओं को सिलुमिन्स कहा जाता है। गढ़ा हुआ मिश्रधातु प्राप्त करने के लिए, मुख्य रूप से घुलनशील मिश्रधातु तत्वों को उच्च तापमान पर उनकी घुलनशीलता की सीमा से अधिक मात्रा में एल्यूमीनियम में पेश किया जाता है। जब दबाव में गर्म किया जाता है, तो विकृत मिश्र धातुओं में एक सजातीय ठोस समाधान संरचना होनी चाहिए, जो सबसे बड़ी लचीलापन और सबसे कम ताकत प्रदान करती है। यह दबाव में उनकी अच्छी कार्यशीलता को निर्धारित करता है।

विभिन्न गढ़ी गई मिश्रधातुओं में मुख्य मिश्रधातु तत्व हैंतांबा, मैग्नीशियम, मैंगनीज और जस्ता; इसके अलावा, सिलिकॉन, लोहा, निकल और कुछ अन्य तत्व भी अपेक्षाकृत कम मात्रा में पेश किए जाते हैं।

ड्यूरालुमिन - एल्यूमीनियम और तांबे की मिश्र धातु

विशिष्ट कठोर मिश्रधातुएँ ड्यूरालुमिन हैं - एल्यूमीनियम-तांबा मिश्रधातु जिनमें सिलिकॉन और लोहे की स्थायी अशुद्धियाँ होती हैं और इन्हें मैग्नीशियम और मैंगनीज के साथ मिश्रित किया जा सकता है। इनमें तांबे की मात्रा 2.2-7% तक होती है।

तांबा एल्युमीनियम में कमरे के तापमान पर 0.5% और 548 C के यूटेक्टिक तापमान पर 5.7% की मात्रा में घुल जाता है।

ड्यूरालुमिन का ताप उपचारइसमें दो चरण होते हैं। इसे पहले सीमित घुलनशीलता रेखा (आमतौर पर लगभग 500 C) से ऊपर गर्म किया जाता है। इस तापमान पर, इसकी संरचना एल्यूमीनियम में तांबे का एक सजातीय ठोस घोल है। सख्त करके, यानी पानी में तेजी से ठंडा होने पर यह संरचना कमरे के तापमान पर स्थिर हो जाती है। इस स्थिति में, घोल अतिसंतृप्त हो जाता है। इस अवस्था में, अर्थात्. कठोर अवस्था में, ड्यूरालुमिन बहुत नरम और लचीला होता है।

कठोर ड्यूरालुमिन की संरचना में थोड़ी स्थिरता होती है और कमरे के तापमान पर भी इसमें अनायास परिवर्तन होते रहते हैं। ये परिवर्तन इस तथ्य पर आधारित हैं कि अतिरिक्त तांबे के परमाणुओं को समाधान में समूहीकृत किया जाता है, रासायनिक यौगिक CuAl के क्रिस्टल की विशेषता के करीब एक क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। रासायनिक यौगिक अभी तक नहीं बना है, ठोस घोल से बहुत कम अलग हुआ है, लेकिन ठोस घोल के क्रिस्टल जाली में परमाणुओं के असमान वितरण के कारण, इसमें विकृतियाँ उत्पन्न होती हैं, जिससे कठोरता और ताकत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। मिश्र धातु की लचीलापन में एक साथ कमी। कमरे के तापमान पर कठोर मिश्र धातु की संरचना को बदलने की प्रक्रिया को कहा जाता है प्राकृतिक बुढ़ापा.

प्राकृतिक बुढ़ापा विशेष रूप से पहले कुछ घंटों के दौरान तीव्रता से होता है, लेकिन 4-6 दिनों के बाद पूरी तरह से पूरा हो जाता है, जिससे मिश्र धातु को इसकी अधिकतम ताकत मिलती है। यदि मिश्र धातु को 100-150 C तक गर्म किया जाता है, तो कृत्रिम उम्र बढ़ना. इस मामले में, प्रक्रिया जल्दी होती है, लेकिन कम सख्त होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि उच्च तापमान पर, तांबे के परमाणुओं का प्रसार आंदोलन अधिक आसानी से होता है, इसलिए CuAl चरण पूरी तरह से बनता है और ठोस समाधान से अलग हो जाता है। परिणामी चरण का सुदृढ़ीकरण प्रभाव प्राकृतिक उम्र बढ़ने के दौरान होने वाले ठोस समाधान जाली के विरूपण के प्रभाव से कम होता है।

विभिन्न तापमानों पर उम्र बढ़ने वाले ड्यूरालुमिन के परिणामों की तुलना से पता चलता है कि चार दिनों के लिए प्राकृतिक उम्र बढ़ने के साथ अधिकतम मजबूती हासिल की जाती है।

मैंगनीज और मैग्नीशियम के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु

गैर-कठोर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में, अल-एमएन और अल-एमजी पर आधारित मिश्र धातुओं ने सबसे बड़ा महत्व हासिल कर लिया है।

मैंगनीज और मैग्नीशियमतांबे की तरह, एल्युमीनियम में घुलनशीलता सीमित होती है, जो घटते तापमान के साथ घटती जाती है। हालाँकि, उनके ताप उपचार के दौरान सख्त होने का प्रभाव छोटा होता है। इसे इस प्रकार समझाया गया है। 1.9% एमएन तक युक्त मिश्रधातुओं के निर्माण में क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, ठोस घोल से निकलने वाले अतिरिक्त मैंगनीज को एल्यूमीनियम के साथ घुलनशील एक रासायनिक यौगिक अल (एमएनएफई) बनाना होगा, जो एल्यूमीनियम में अघुलनशील है। नतीजतन, सीमित घुलनशीलता रेखा के ऊपर बाद में गर्म करने से एक सजातीय ठोस समाधान का निर्माण सुनिश्चित नहीं होता है; मिश्र धातु विषम रहता है, जिसमें एक ठोस समाधान और अल (एमएनएफई) कण होते हैं, और इससे शमन और बाद में उम्र बढ़ने की असंभवता होती है।

अल-एमजी प्रणाली के मामले में, गर्मी उपचार के दौरान सख्त न होने का कारण अलग है। 1.4% तक की मैग्नीशियम सामग्री के साथ, सख्त नहीं हो सकता है, क्योंकि इन सीमाओं के भीतर यह कमरे के तापमान पर एल्यूमीनियम में घुल जाता है और अतिरिक्त चरणों की कोई वर्षा नहीं होती है। उच्च मैग्नीशियम सामग्री के साथ, रासायनिक उम्र बढ़ने के बाद सख्त होने से एक अतिरिक्त चरण निकलता है - रासायनिक यौगिक MgAl।

हालाँकि, इस यौगिक के गुण ऐसे हैं कि इसके अलगाव से पहले की प्रक्रियाएँ, और फिर परिणामी समावेशन, ध्यान देने योग्य मजबूत प्रभाव पैदा नहीं करते हैं। इसके बावजूद एल्युमीनियम में मैंगनीज और मैग्नीशियम दोनों मिलाना फायदेमंद है। वे इसकी ताकत और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाते हैं (3% से अधिक मैग्नीशियम सामग्री के साथ)। इसके अलावा, मैग्नीशियम मिश्र धातु शुद्ध एल्यूमीनियम की तुलना में हल्के होते हैं।

अन्य मिश्र धातु तत्व

इसके अलावा, एल्यूमीनियम की कुछ विशेषताओं को बेहतर बनाने के लिए, निम्नलिखित का उपयोग मिश्रधातु तत्वों के रूप में किया जाता है:

ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण को कम करने के लिए बेरिलियम मिलाया जाता है। आंतरिक दहन इंजन भागों (पिस्टन और सिलेंडर हेड) के उत्पादन में तरलता में सुधार के लिए एल्यूमीनियम कास्टिंग मिश्र धातुओं में बेरिलियम (0.01-0.05%) की छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

बोरॉन को विद्युत चालकता बढ़ाने और एक शोधन योजक के रूप में पेश किया गया है। बोरोन को परमाणु ऊर्जा (रिएक्टर भागों को छोड़कर) में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है, क्योंकि यह न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, विकिरण के प्रसार को रोकता है। बोरॉन को औसतन 0.095-0.1% की मात्रा में पेश किया जाता है।

बिस्मथ. मशीनीकरण में सुधार के लिए कम पिघलने बिंदु वाली धातुओं जैसे बिस्मथ, सीसा, टिन, कैडमियम को एल्यूमीनियम मिश्र धातु में पेश किया जाता है। ये तत्व नरम, फ़्यूज़िबल चरण बनाते हैं जो चिप की भंगुरता और कटर स्नेहन में योगदान करते हैं।

मिश्रधातुओं में 0.01 - 0.1% की मात्रा में गैलियम मिलाया जाता है, जिससे उपभोग योग्य एनोड बनाए जाते हैं।

लोहा। ताकत बढ़ाने और रेंगने की विशेषताओं में सुधार करने के लिए इसे तारों के उत्पादन में कम मात्रा (>0.04%) में पेश किया जाता है। ठंडे सांचे में ढालने पर लोहा साँचे की दीवारों पर आसंजन को भी कम कर देता है।

ईण्डीयुम. 0.05 - 0.2% जोड़ने से उम्र बढ़ने के दौरान एल्यूमीनियम मिश्र धातु मजबूत हो जाती है, खासकर कम तांबे की सामग्री के साथ। इंडियम एडिटिव्स का उपयोग एल्यूमीनियम-कैडमियम असर मिश्र धातुओं में किया जाता है।

कैडमियम. मिश्र धातुओं की ताकत बढ़ाने और संक्षारण गुणों में सुधार करने के लिए लगभग 0.3% कैडमियम मिलाया जाता है।

कैल्शियम प्लास्टिसिटी प्रदान करता है। 5% कैल्शियम सामग्री के साथ, मिश्र धातु में सुपरप्लास्टिकिटी का प्रभाव होता है।

फाउंड्री मिश्र धातुओं में सिलिकॉन सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला योजक है। 0.5-4% की मात्रा में यह टूटने की प्रवृत्ति को कम कर देता है। सिलिकॉन और मैग्नीशियम का संयोजन मिश्र धातु को गर्म करके सील करना संभव बनाता है।

टिन काटने के प्रदर्शन में सुधार करता है।

टाइटेनियम. मिश्र धातुओं में टाइटेनियम का मुख्य कार्य कास्टिंग और सिल्लियों में अनाज को परिष्कृत करना है, जो पूरे आयतन में गुणों की ताकत और एकरूपता को बढ़ाता है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का अनुप्रयोग

अधिकांश एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में प्राकृतिक वातावरण, समुद्री जल, कई लवणों और रसायनों के घोल और अधिकांश खाद्य पदार्थों में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है। बाद की संपत्ति, इस तथ्य के साथ मिलकर कि एल्यूमीनियम विटामिन को नष्ट नहीं करता है, इसे व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देता है टेबलवेयर के उत्पादन में. एल्यूमीनियम मिश्र धातु संरचनाओं का उपयोग अक्सर समुद्री जल में किया जाता है। एल्युमीनियम का उपयोग निर्माण में क्लैडिंग पैनल, दरवाजे, खिड़की के फ्रेम और बिजली के केबल के रूप में बड़ी मात्रा में किया जाता है। कंक्रीट, मोर्टार या प्लास्टर के संपर्क में आने पर एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं लंबे समय तक गंभीर क्षरण के अधीन नहीं होती हैं, खासकर अगर संरचनाएं अक्सर गीली नहीं होती हैं। एल्युमीनियम का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, क्योंकि अच्छे भौतिक गुण हैं.

लेकिन मुख्य उद्योग जो वर्तमान में एल्युमीनियम के उपयोग के बिना अकल्पनीय है, निस्संदेह, विमानन है। यह विमानन में था कि एल्यूमीनियम की सभी महत्वपूर्ण विशेषताओं का पूरी तरह से उपयोग किया गया था

एल्यूमीनियम के भौतिक गुण

एल्युमीनियम उच्च तापीय और विद्युत चालकता वाली एक नरम, हल्की, चांदी-सफेद धातु है। गलनांक 660°C.

पृथ्वी की पपड़ी में प्रचुरता के संदर्भ में, एल्यूमीनियम सभी परमाणुओं में ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद तीसरे स्थान पर है और धातुओं में पहले स्थान पर है।

एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं के फायदों में इसका कम घनत्व (2.7 ग्राम/सेमी3), अपेक्षाकृत उच्च शक्ति विशेषताएँ, अच्छी तापीय और विद्युत चालकता, विनिर्माण क्षमता और उच्च संक्षारण प्रतिरोध शामिल हैं। इन गुणों का संयोजन हमें एल्यूमीनियम को सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी सामग्रियों में से एक के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है।

एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं को उत्पादन की विधि के अनुसार गढ़ा हुआ, दबाव प्रसंस्करण और फाउंड्री के अधीन, आकार की कास्टिंग के रूप में उपयोग किया जाता है; ताप उपचार के उपयोग पर - उन पर जो तापीय रूप से कठोर नहीं होते हैं और जो तापीय रूप से कठोर होते हैं, साथ ही मिश्र धातु प्रणालियों पर भी।

रसीद

एल्युमीनियम का उत्पादन सबसे पहले 1825 में हंस ओर्स्टेड द्वारा किया गया था। आधुनिक उत्पादन पद्धति को अमेरिकी चार्ल्स हॉल और फ्रांसीसी पॉल हेरोल्ट द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित किया गया था। इसमें क्रायोलाइट Na3AlF6 के पिघलने में एल्यूमीनियम ऑक्साइड Al2O3 को घोलना शामिल है, इसके बाद ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है। इस उत्पादन विधि के लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, और इसलिए यह केवल 20वीं शताब्दी में लोकप्रिय हुई।

आवेदन

एल्युमीनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है निर्माण सामग्री. इस गुणवत्ता में एल्यूमीनियम के मुख्य लाभ हैं हल्कापन, मुद्रांकन के लिए लचीलापन, संक्षारण प्रतिरोध (हवा में, एल्यूमीनियम तुरंत एक टिकाऊ Al2O3 फिल्म से ढका होता है, जो इसके आगे ऑक्सीकरण को रोकता है), उच्च तापीय चालकता, और इसके यौगिकों की गैर-विषाक्तता। विशेष रूप से, इन गुणों ने एल्यूमीनियम को कुकवेयर, खाद्य उद्योग में एल्यूमीनियम पन्नी और पैकेजिंग के उत्पादन में बेहद लोकप्रिय बना दिया है।

एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम का मुख्य नुकसान इसकी कम ताकत है, इसलिए इसे आमतौर पर तांबे और मैग्नीशियम की थोड़ी मात्रा के साथ मिश्रित किया जाता है (मिश्र धातु को ड्यूरालुमिन कहा जाता है)।

एल्युमीनियम की विद्युत चालकता तांबे के बराबर है, जबकि एल्युमीनियम सस्ता है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से विद्युत इंजीनियरिंग में तारों के निर्माण, उनके परिरक्षण और यहां तक ​​कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में चिप्स में कंडक्टर के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। सच है, एक विद्युत सामग्री के रूप में एल्युमीनियम में एक अप्रिय गुण होता है - इसकी मजबूत ऑक्साइड फिल्म के कारण, इसे सोल्डर करना मुश्किल होता है।

इसके जटिल गुणों के कारण, इसका उपयोग थर्मल उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है।

निर्माण में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की शुरूआत से धातु की खपत कम हो जाती है, अत्यधिक परिस्थितियों (कम तापमान, भूकंप, आदि) के तहत संचालन करते समय संरचनाओं की स्थायित्व और विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

विभिन्न प्रकार के परिवहन में एल्युमीनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विमानन विकास के वर्तमान चरण में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमान निर्माण में मुख्य संरचनात्मक सामग्री हैं। जहाज निर्माण में एल्युमीनियम और इसकी मिश्रधातुओं का उपयोग तेजी से हो रहा है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग जहाज के पतवार, डेक सुपरस्ट्रक्चर, संचार और विभिन्न प्रकार के जहाज उपकरण बनाने के लिए किया जाता है।

फोमयुक्त एल्यूमीनियम को विशेष रूप से मजबूत और हल्के पदार्थ के रूप में विकसित करने के लिए अनुसंधान चल रहा है।

कीमती एल्यूमीनियम

वर्तमान में, एल्यूमीनियम सबसे लोकप्रिय और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली धातुओं में से एक है। 19वीं सदी के मध्य में इसकी खोज के बाद से, इसे अपने अद्भुत गुणों के कारण सबसे मूल्यवान में से एक माना गया है: चांदी की तरह सफेद, वजन में हल्का और पर्यावरण से अप्रभावित। इसकी कीमत सोने की कीमत से भी ज्यादा थी. यह आश्चर्य की बात नहीं है कि एल्यूमीनियम का उपयोग मुख्य रूप से गहने और महंगे सजावटी तत्वों के निर्माण में किया जाता है।

1855 में पेरिस में यूनिवर्सल प्रदर्शनी में एल्युमीनियम मुख्य आकर्षण था। एल्युमीनियम उत्पादों को फ़्रेंच क्राउन हीरों के बगल में एक डिस्प्ले केस में रखा गया था। धीरे-धीरे, एल्युमीनियम के लिए एक निश्चित फैशन उत्पन्न हुआ। इसे एक उत्कृष्ट, कम अध्ययन वाली धातु माना जाता था, जिसका उपयोग विशेष रूप से कला के कार्यों को बनाने के लिए किया जाता था।

एल्युमीनियम का उपयोग अक्सर ज्वैलर्स द्वारा किया जाता था। विशेष सतह उपचार का उपयोग करके, ज्वैलर्स ने धातु का सबसे हल्का रंग हासिल किया, यही वजह है कि इसे अक्सर चांदी के बराबर माना जाता था। लेकिन चांदी की तुलना में एल्युमीनियम की चमक हल्की थी, जिससे ज्वैलर्स इसे और भी अधिक पसंद करने लगे।

क्योंकि एल्यूमीनियम के रासायनिक और भौतिक गुणसबसे पहले, उनका खराब अध्ययन किया गया था, ज्वैलर्स ने स्वयं इसे संसाधित करने के लिए नई तकनीकों का आविष्कार किया था। एल्युमीनियम को संसाधित करना तकनीकी रूप से आसान है; यह नरम धातु आपको किसी भी पैटर्न के प्रिंट बनाने, डिज़ाइन लागू करने और उत्पाद का वांछित आकार बनाने की अनुमति देती है। एल्युमीनियम पर सोना चढ़ाया गया, पॉलिश किया गया और मैट शेड तक तैयार किया गया।

लेकिन समय के साथ एल्युमीनियम की कीमत में गिरावट शुरू हो गई। यदि 1854-1856 में एक किलोग्राम एल्युमीनियम की कीमत 3 हजार पुराने फ़्रैंक थी, तो 1860 के दशक के मध्य में इस धातु के प्रति किलोग्राम लगभग सौ पुराने फ़्रैंक दिए जाते थे। इसके बाद, इसकी कम लागत के कारण, एल्युमीनियम फैशन से बाहर हो गया।

वर्तमान में, सबसे पहले एल्यूमीनियम उत्पाद बहुत दुर्लभ हैं। उनमें से अधिकांश धातु के मूल्यह्रास से बच नहीं पाए और उनकी जगह चांदी, सोना और अन्य कीमती धातुओं और मिश्र धातुओं ने ले ली। हाल ही में, विशेषज्ञों के बीच एल्यूमीनियम में रुचि फिर से बढ़ी है। यह धातु पिट्सबर्ग में कार्नेगी संग्रहालय द्वारा 2000 में आयोजित एक अलग प्रदर्शनी का विषय था। फ़्रांस में स्थित है एल्यूमिनियम इतिहास संस्थान, जो विशेष रूप से इस धातु से बने पहले आभूषण पर शोध कर रहे हैं।

सोवियत संघ में, खानपान उपकरण, केतली आदि एल्यूमीनियम से बनाए जाते थे। और न केवल। पहला सोवियत उपग्रह एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बना था। एल्यूमीनियम का एक अन्य उपभोक्ता विद्युत उद्योग है: इसका उपयोग उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों, मोटरों और ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग, केबल, लैंप बेस, कैपेसिटर और कई अन्य उत्पादों के लिए तार बनाने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम पाउडर का उपयोग विस्फोटकों और रॉकेटों के लिए ठोस ईंधन में किया जाता है, इसकी जल्दी से प्रज्वलित होने की क्षमता का उपयोग किया जाता है: यदि एल्यूमीनियम को एक पतली ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर नहीं किया जाता है, तो यह हवा में आग की लपटों में बदल सकता है।

नवीनतम आविष्कार तथाकथित एल्यूमीनियम फोम है। "मेटल फोम", जिसका भविष्य बहुत अच्छा होने की भविष्यवाणी की गई है।

[ अमूर्त ]

प्रयोगशाला कार्य - मिश्र धातुओं की ढलाई और गलाना [ प्रयोगशाला कार्य ]

एल्यूमीनियम-तांबा आरेख। एनीलिंग। आयरन कार्बाइड चरण आरेख [दस्तावेज़]

प्रस्तुति - एल्यूमिनियम [सार]

संरचनात्मक स्टील और मिश्र धातु [दस्तावेज़]

अलौह धातुएँ और मिश्र धातुएँ [व्याख्यान]

1.doc

रेलवे परिवहन की संघीय एजेंसी

राज्य शैक्षिक संस्थान

"इर्कुत्स्क राज्य परिवहन विश्वविद्यालय"

निबंध

विषय:

"एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातु"

परिचय...............................................................................................................

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इनमें से प्रत्येक तत्व मिश्र धातु को विशिष्ट गुण देता है; उन्हें केवल बेस एल्युमीनियम, दो-दो, तीन-तीन में जोड़ा जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को उनके निर्माण के अनुसार "श्रृंखला" में वर्गीकृत किया गया है, जैसा कि नीचे वर्णित है। स्थिति के अनुसार, कुछ सीमाओं के भीतर, यांत्रिक प्रदर्शन को बढ़ाया जा सकता है।

उनका संक्षारण प्रतिरोध अन्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में कम है; इस कारण से, महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उन्हें सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता होती है; इसी कारण से, बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ अन्य मिश्र धातुओं के साथ लेपित पतले बासवुड भी उपलब्ध हैं।

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एल्युमीनियम प्रसंस्करण…………………………………………………………

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^ एल्यूमीनियम मिश्र धातु ………………………………………………………….

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अन्य मिश्र धातु तत्व…………………………………………………

इन्हें दहन की संभावना के साथ उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी और सीमित वेल्डेबिलिटी की विशेषता है। यह मिश्रधातुओं का सख्त होना है; यांत्रिक विशेषताएँ आमतौर पर वाणिज्यिक मिश्र धातुओं की यांत्रिक विशेषताओं से कमतर होती हैं। उनमें पिघलने की अच्छी वेल्डेबिलिटी होती है।

उनमें अच्छी फॉर्मैबिलिटी, मशीनेबिलिटी, सफाई और वेल्डेबिलिटी है। ये ऊष्मा उपचारित मिश्रधातुएँ हैं; गर्मी उपचार के बाद, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के बीच उच्चतम यांत्रिक विशेषताएं विकसित होती हैं। उच्चतम यांत्रिक गुणों वाले मिश्र धातुओं में संक्षारण के प्रति टेंसर संवेदनशीलता हो सकती है; इस कारण से, विशिष्ट "स्थिर" उपचार अवस्थाएँ विकसित की गई हैं।

^ मुख्य प्राकृतिक एल्यूमीनियम यौगिक ....................................................

रासायनिक गुण…………………………………………………………..

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^ एल्यूमीनियम का अनुप्रयोग ………………………………………………………

निष्कर्ष………………………………………………………………………

ग्रन्थसूची……………………………………………………………

इनका उपयोग विमान संरचनाओं और वाहनों के लिए और सामान्य तौर पर भारी भार वाले हिस्सों के लिए किया जाता है। एल्यूमीनियम शुद्ध औद्योगिक मिश्र धातु। . आधुनिक मैकेनिकल इंजीनियरिंग के लिए विभिन्न गुणों वाले स्टील की आवश्यकता होती है। एक मामले में, इसे उच्च दबाव का सामना करना पड़ता है, दूसरे में यह अम्ल और क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, तीसरे, यह विभिन्न तापमानों के प्रति प्रतिरोधी होता है, इत्यादि। इसलिए, स्टील को मिश्रधातु योजकों या मिश्रधातु तत्वों जैसे टंगस्टन, वैनेडियम, क्रोमियम, मैंगनीज, निकल, टाइटेनियम, सिलिकॉन और अन्य के साथ मिश्रित किया जाता है।

परिचय

एल्युमीनियम उच्च विद्युत और तापीय चालकता वाली एक चांदी-सफेद धातु है। इसका घनत्व कम है - लोहा, तांबा और जस्ता की तुलना में लगभग तीन गुना कम। इसलिए इस धातु की विशिष्ट शक्ति अधिक होती है। एल्यूमीनियम और विशेष रूप से इसकी मिश्रधातुओं के अनुप्रयोग का दायरा बहुत व्यापक है। उत्तरार्द्ध अब लौह युक्त मिश्र धातुओं के बाद दूसरे स्थान पर है। इसलिए, गलाए गए एल्यूमीनियम का मुख्य हिस्सा विभिन्न मिश्र धातुओं के उत्पादन पर खर्च किया जाता है जिनमें विभिन्न प्रकार के गुण होते हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के गुणों की विस्तृत श्रृंखला धातु में विभिन्न योजकों की शुरूआत, इसके साथ ठोस समाधान या इंटरमेटेलिक यौगिक (धातुओं के रासायनिक यौगिक) बनाने के कारण होती है। एल्युमीनियम मिश्रधातुओं में सबसे अधिक हिस्सेदारी ड्यूरालुमिन और सिलुमिन जैसी हल्की मिश्रधातुओं की है। धातु विज्ञान में, एल्यूमीनियम का उपयोग न केवल मिश्र धातुओं के आधार के रूप में किया जाता है, बल्कि तांबे और अन्य धातुओं के लिए मिश्रधातु योजक के रूप में भी व्यापक रूप से किया जाता है।

उदाहरण के लिए, वैनेडियम स्टील को पहनने के लिए प्रतिरोधी बनाता है और इसकी ताकत बढ़ाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि भट्टी, कनवर्टर या इलेक्ट्रिक भट्टी में प्रसंस्करण के दौरान पिघली हुई धातु में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन घुल जाते हैं। जब धातु सांचे में फंस जाती है, तो गैस निकलने लगती है, लेकिन पूरी नहीं। उनमें से कुछ धातु में फंस जाते हैं और बुलबुले के रूप में वहीं रह जाते हैं। ये स्टील की ताकत को कम कर देते हैं। वैनेडियम गैसों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके वैनेडियम यौगिक बनाता है जो पिघली हुई धातु की सतह पर तैरते हैं और स्लैग से अलग हो जाते हैं।

^ रोजमर्रा की जिंदगी में, निर्माण, वास्तुकला, मोटर वाहन उद्योग, जहाज निर्माण, विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अर्ध-तैयार उत्पादों और एल्यूमीनियम से बने उत्पादों, एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक सुरक्षात्मक फिल्म के साथ सतह पर लेपित, और एल्यूमीनियम ऑक्साइड फ्रेम के साथ सिंटर एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने उत्पादों का विशेष उल्लेख किया जाना चाहिए। उनके पास विशेष भौतिक, यांत्रिक और यहां तक ​​कि सजावटी गुण हैं। उदाहरण के लिए, विभिन्न पोशाक आभूषण इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से रंगीन फिल्म से लेपित एल्यूमीनियम से बनाए जाते हैं जो दिखने में सोने जैसा दिखता है।

इसके अलावा, वैनेडियम स्टील क्रिस्टल को चिकनाई देता है, जिससे इसकी ताकत बढ़ जाती है। टंगस्टन स्टील के क्रिस्टल को भी कम करता है, लेकिन ताकत बढ़ाने के अलावा इसे अग्निरोधक भी बनाता है। क्रोमियम, निकल के साथ मिलकर, स्टील को सिलिकॉन-मुक्त, रेशम-मुक्त गद्दे में बदल देता है, और मैंगनीज इसे पहनने के लिए प्रतिरोधी बनाता है।

अक्सर स्टील में कई एडिटिव्स मिलाए जाते हैं। यह इसे विशेष रूप से मूल्यवान और विविध गुण प्रदान करता है। वर्तमान में, दुर्दम्य स्टील्स में कभी-कभी 10 से अधिक मिश्र धातु योजक होते हैं। एक नियम के रूप में, इन योजकों को धातु में शुद्ध रूप में नहीं, बल्कि लौह मिश्र धातुओं के रूप में पेश किया जाता है। जिस स्टील को विशेष गुण देने के लिए उसमें योजक मिलाए जाते हैं, उसे मिश्र धातु इस्पात कहा जाता है।

अल्युमीनियम - उच्च तापीय और विद्युत चालकता वाली एक नरम, हल्की, चांदी-सफेद धातु। गलनांक 660°C.

^ पृथ्वी की पपड़ी में प्रचुरता के संदर्भ में, एल्यूमीनियम सभी परमाणुओं में ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद तीसरे स्थान पर है और धातुओं में पहले स्थान पर है।

एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं के फायदों में इसका कम घनत्व (2.7 ग्राम/सेमी3), अपेक्षाकृत उच्च शक्ति विशेषताएँ, अच्छी तापीय और विद्युत चालकता, विनिर्माण क्षमता और उच्च संक्षारण प्रतिरोध शामिल हैं। इन गुणों का संयोजन हमें एल्यूमीनियम को सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी सामग्रियों में से एक के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है।

मिश्र धातु दो या दो से अधिक पदार्थों के यौगिक हैं जो पिघले हुए क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप बनते हैं। इनमें धातु और गैर-धातु दोनों शामिल हैं: आर्सेनिक, कार्बन, सिलिकॉन और अन्य। मिश्र धातु के गुण मूल रूप से घटक पदार्थों के गुणों से भिन्न होते हैं। इसमें अपनी व्यक्तिगत धातु की तुलना में अधिक ताकत हो सकती है और इसका गलनांक भी अलग हो सकता है। अधिकांश धातु उत्पाद मिश्रधातुओं से बनाये जाते हैं।

जिसने भी शुद्ध लोहा, तांबा या टिन देखा है वह जानता है कि ये अपेक्षाकृत नरम धातुएं हैं। प्राचीन काल में भी, लोगों ने देखा कि पिघले तांबे और टिन के मिश्रण से कांस्य नामक एक नया पदार्थ बनता है। कांस्य की तलवारें तांबे और लोहे की तुलना में अधिक जटिल थीं, और चकमक ब्लेड की तुलना में अधिक टिकाऊ भी थीं। दो धातुओं को मिलाने की प्रक्रिया को मिश्रधातु कहा जाता था और धातुओं के नए प्राप्त मिश्रण को क्रमशः मिश्रधातु कहा जाता था। संरेखण और डोपिंग स्वाभाविक रूप से संबंधित प्रक्रियाएं हैं, और दोनों अवधारणाओं को कभी-कभी समान कहा जा सकता है।

एल्युमीनियम और उसकी मिश्रधातुएँ उन्हें उत्पादन की विधि के अनुसार विकृत, दबाव उपचार और फाउंड्री के अधीन, आकार की कास्टिंग के रूप में उपयोग किया जाता है; ताप उपचार के उपयोग पर - तापीय रूप से गैर-सख्त और तापीय रूप से सख्त करने पर, साथ ही सिस्टम पर भी डोपिंग.

^ राज्य आरेख

फिर प्राचीन काल में, लोहारों ने देखा कि गर्म लोहा गढ़ने से कांस्य की तुलना में अधिक मजबूत हो जाता है। इसका कारण यह था कि सख्त होने की प्रक्रिया के दौरान पिघली हुई धातु में कार्बन मिलाया जाता था, जो लोहे के क्रिस्टल जाली में समा जाता था। इससे एक नई मिश्र धातु का विकास हुआ, जिसे अब हम स्टील के नाम से जानते हैं। इसमें कार्बन की मात्रा इसकी कठोरता निर्धारित करती है और परिणामी मिश्र धातु स्टील या कच्चा लोहा होगी या नहीं। जब स्टील में क्रोमियम मिलाया जाता है तो यह स्टेनलेस हो जाता है, टंगस्टन इसे सख्त बना देता है और मैंगनीज इसे पहनने के प्रति अधिक प्रतिरोधी बना देता है।

संतुलन आरेख, चरण आरेख - भौतिक रसायन प्रणाली (तापमान, दबाव, आदि) और इसकी संरचना की स्थिति के मापदंडों के बीच संबंधों का एक चित्रमय प्रतिनिधित्व। चरण आरेख से यह स्थापित करना संभव है, उदाहरण के लिए, चरण परिवर्तनों की शुरुआत और अंत का तापमान और चरणों की रासायनिक संरचना। धातु विज्ञान में चरण आरेख का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

स्टील फोर्जिंग - सख्त करना। अन्य मिश्र धातुएँ जो मनुष्यों के लिए महत्वपूर्ण हैं या हैं वे पीतल और ड्यूरालुमिन हैं। निकल और क्रोमियम के साथ लौह मिश्र धातुओं में उच्च विद्युत प्रतिरोध होता है, जो उन्हें हीटिंग तत्वों के उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।

वे गर्मी और एसिड प्रतिरोधी हैं और इसलिए उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। नितिनोल निकल और टाइटेनियम का एक मिश्र धातु है। इसमें एक निश्चित "मेमोरी" होती है और, यदि विरूपण के अधीन किया जाता है, तो बाद में गर्म करने के बाद मिश्र धातु अपने मूल आकार को बहाल कर देगी। नितिनोल एक मिश्र धातु है जो विशेष रूप से अंतरिक्ष यान और मशीनरी में उपयोग के लिए उपयुक्त है।

^ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का वर्गीकरण

उत्पादन विधि के आधार पर, औद्योगिक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को सिंटर, कास्ट और गढ़ा (चित्र 1) में विभाजित किया जाता है।

कास्ट मिश्रधातु में यूटेक्टिक परिवर्तन होता है, लेकिन गढ़ा मिश्रधातु में ऐसा नहीं होता है। उत्तरार्द्ध, बदले में, थर्मली गैर-कठोर (मिश्र धातु जिसमें ठोस अवस्था में कोई चरण परिवर्तन नहीं होता है) और विकृत, थर्मली सख्त (सख्त और उम्र बढ़ने से कठोर मिश्र धातु) हो सकता है।

अधिकांश मिश्रधातुओं का गलनांक संरचना में सबसे कम गलनांक वाली धातु से कम होता है। यह गुण उपयोगी हो सकता है, जैसे धातु टांका लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली सीसा-टिन मिश्र धातु। तरल और ठोस घुलनशील धातु मिश्र धातुओं के क्रिस्टल जाली तीन मुख्य प्रकार के होते हैं और ठोस समाधान के समान होते हैं, यानी। ई. की कोई स्थिर रचना नहीं हो सकती। नीचे दिए गए चित्र में, पहला चित्र किसी भी धातु के एक सजातीय क्रिस्टलीय धातु जाल का प्रतिनिधित्व करता है। यदि दो धातुओं के धातु मिश्र धातुओं का आकार समान परमाणु त्रिज्या वाला हो, तो प्रतिस्थापित परमाणुओं के साथ धातु क्रिस्टल जाली बन सकती हैं।

^ एल्यूमीनियम मिश्र धातु आमतौर पर Cu, Mg, Si, Mn, Zn के साथ मिश्रित होती है, और आमतौर पर Li, Ni, Ti के साथ मिश्रित होती है।

विकृत एल्युमीनियम मिश्रधातुएँ जिन्हें ताप उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता

मिश्र धातुओं के इस समूह में तकनीकी एल्यूमीनियम और थर्मली गैर-कठोर वेल्डेबल संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु (मैंगनीज और मैग्नीशियम के साथ एल्यूमीनियम के मिश्र धातु) शामिल हैं। एएमटीएस मिश्र धातुएं अल-एमआई प्रणाली से संबंधित हैं (चित्र 1)।

उदाहरण के लिए, ये सोना-तांबा और सोना-चांदी की मिश्र धातुएं हैं। जब परमाणु त्रिज्या के आकार में महत्वपूर्ण अंतर के साथ धातु डोपिंग होती है, तो "एम्बेडेड" परमाणुओं के साथ एक धातु क्रिस्टल जाली बनती है। तीन या अधिक धातुओं को मिश्रित करने पर मिश्रित संस्करण भी संभव है। कुछ मामलों में, मिश्रधातु प्रक्रिया के दौरान इंटरमेटेलिक यौगिक बन सकते हैं।

विभिन्न प्रकार की धातु क्रिस्टलीय मिश्र धातुएँ। धातुओं के क्रिस्टलीय मिश्र धातु जो तरल में घुलनशील होते हैं लेकिन ठोस में अघुलनशील होते हैं, केवल यांत्रिक मिश्रण होते हैं। उदाहरण के लिए, लोहा अपने विभिन्न घनत्वों के कारण सीसा या बिस्मथ के साथ मिश्र धातु नहीं बना सकता है। हालाँकि, इन धातुओं को पाउडर मेटलर्जिस्ट द्वारा मिश्रित करने की संभावना है। यह एक अपशिष्ट-मुक्त तकनीक है जो जटिल आकृतियाँ बनाती है जो अन्य तकनीकी तरीकों के लिए दुर्गम हैं।

^ चित्र .1। राज्य आरेख "एल्यूमीनियम - मिश्रधातु तत्व":

1-विकृत, तापीय रूप से गैर-कठोर मिश्र धातु;

2-विकृत, तापीय रूप से कठोर मिश्रधातुएँ।

^ अंक 2। राज्य आरेख "एल्यूमीनियम - मैंगनीज":

पाउडर धातु पाउडर धातुकर्म जटिल भागों का निर्माण करता है। वे बेहद सटीक हैं और किसी और प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं है। उनकी उत्पादन प्रक्रिया की विशेषता अर्थशास्त्र और सुरक्षा की कमी है, जिसके पर्यावरणीय लाभ भी हैं। पाउडर धातुकर्म भागों में उच्च स्तर की जटिलता हो सकती है, जो फोर्जिंग, कास्टिंग, स्टैम्पिंग और एक्सट्रूज़न जैसे शास्त्रीय तरीकों में मुश्किल हो सकती है।

धातु पाउडर का उत्पादन कई तरीकों का उपयोग करके किया जा सकता है, जिसमें रासायनिक प्रतिक्रियाएं, इलेक्ट्रोकेमिकल विधियां, यांत्रिक परमाणुकरण और पिघला हुआ परमाणुकरण शामिल हैं। यांत्रिक परमाणुकरण के मामले में, धातु पाउडर अपशिष्ट धातु की छीलन और कटिंग से प्राप्त किया जा सकता है, जिन्हें यांत्रिक मिलों में या शक्तिशाली भंवरों के प्रभाव में उपकरणों में कुचल दिया जाता है। पिघले हुए छिड़काव को कम पिघलने बिंदु वाली धातुओं पर लागू किया जाता है, जिन्हें संपीड़ित हवा का उपयोग करके पिघली हुई अवस्था में बारीक बूंदों में पिघलाया जाता है।

–औद्योगिक मिश्रधातुओं में एम सांद्रण।

चित्र 3. एएमसी मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना

^ चित्र 6. ड्यूरालुमिन की सूक्ष्म संरचना के बाद:

क) तापमान T2 से पानी में शमन;

बी) टी3 पर सख्त होना और कृत्रिम बुढ़ापा

संरचना में एल्यूमीनियम, बेरिलियम या फॉस्फोरस, एल्यूमीनियम, जस्ता, सीसा जैसे अन्य तत्व जोड़े जाते हैं। अपवाद जस्ता और तांबा-निकल मिश्र धातु के साथ तांबा मिश्र धातु है। मिश्र धातु, तांबा, टिन मुक्त: सबसे लोकप्रिय में से एक एल्यूमीनियम कांस्य, साथ ही शहद स्थायी है, लेकिन वे कांस्य से संबंधित नहीं हैं। टिन मिश्र धातु का दूसरा घटक है, तांबा पहला है। तीसरा घटक कार्य कर सकता है: जस्ता, एल्यूमीनियम, आर्सेनिक और अन्य। यह मिश्रधातु सर्वाधिक प्रयुक्त मिश्रधातु है। प्राचीन मिस्र के समय से ही इसमें मानवता रही है।

लंबे समय तक यह रणनीतिक रूप से सुरक्षात्मक सामग्री थी। उपकरण बनाने से पहले उन्हें केवल एक सदी ही हुई थी। इसमें टिन और शहद होता है। यह धातु मनुष्यों द्वारा सबसे पहले उपभोग की जाने वाली धातुओं में से एक थी। शहद की तुलना में इसमें कठोरता, तकनीक, ताकत जैसे अधिक फायदे हैं। कांस्य के निर्माण ने मानव जाति के लिए कई अलग-अलग संभावनाएं खोलीं जिनका उपयोग आज भी किया जाता है।

(दाईं ओर - योजनाबद्ध छवि)

Amts मिश्र धातु की संरचना में एल्यूमीनियम में मैंगनीज का एक ठोस घोल और MnAl चरण के द्वितीयक अवक्षेप शामिल हैं (चित्र 3)। लोहे की उपस्थिति में, MnAl के बजाय, एक जटिल चरण (MnFe)Al बनता है, जो एल्युमीनियम में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, यही कारण है कि एम्टीएस मिश्र धातु को गर्मी उपचार द्वारा मजबूत किया जाता है।

^ इन मिश्र धातुओं की संरचना की सीमाएँ बहुत संकीर्ण हैं: 1-1.7% एमपी;

सीसा कांस्य दबाने, पीसने या काटने से अच्छा काम नहीं करता है। लिथुआनियाई गुण अन्य धातुओं से कमतर नहीं हैं। इस मिश्र धातु में उच्च संक्षारण प्रतिरोध और घर्षण-विरोधी गुण हैं। इसका उपयोग यांत्रिक भागों के तंत्र के लिए या रासायनिक उद्योग में फिटिंग के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। सीसा और फास्फोरस घर्षण-विरोधी गुणों में सुधार कर सकते हैं। कांसे के कटोरे को जस्ता, निकल, एल्यूमीनियम और आर्सेनिक के साथ भी मिश्रित किया जा सकता है। ग्यारह प्रतिशत तक जस्ता मिलाने से कांस्य की विशेषताएं नहीं बदलतीं, लेकिन यह काफी सस्ता होता है।

0.05 - 0.20% घन; गड्ढों के क्षरण को कम करने के लिए तांबा मिलाया जाता है।

0.6-0.7% Fe तक की अनुमति है। एन 0.6-0.7% सी, जो संक्षारण प्रतिरोध के महत्वपूर्ण नुकसान के बिना मिश्र धातुओं को कुछ हद तक मजबूत करता है।

जैसे-जैसे तापमान घटता है, ताकत तेजी से बढ़ती है। इसलिए, क्रायोजेनिक तकनीक में इस समूह की मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जिंक ग्राफ्ट के साथ कांस्य मिश्र धातु को "एडमिरल्टी" कहा जाता है और यह जंग और समुद्री पानी से अच्छी तरह से सुरक्षित है। हम थोक, कांस्य, पीतल, तांबा और अलौह मिश्र धातु थोक या विलंबित भुगतान में प्रदान करते हैं। स्टॉक में अर्द्ध-तैयार उत्पादों का बड़ा चयन। हमेशा तांबे और अलौह मिश्र धातुओं, सीसा, नौवाहनविभाग, सीसा कांस्य की उपस्थिति में, कीमतें विक्रेता से इष्टतम होती हैं। थोक खरीदारों के लिए कीमत बेहतर है. गोदाम बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उत्पादों का सबसे बड़ा चयन प्रदान करता है। हमारे पास खुदरा विक्रेताओं के लिए आकर्षक शर्तें भी हैं।

एएमजी (मैग्नालियम) मिश्र धातुएं ए1-एमजी प्रणाली से संबंधित हैं (चित्र 4)। मैग्नीशियम एल्यूमीनियम के साथ एक ठोस घोल बनाता है और 1.4 से 17.4% एमजी तक की सांद्रता सीमा में, एक द्वितीयक बी-चरण (एमजीएएल) जारी होता है, लेकिन 7% एमजी तक वाले मिश्र धातु गर्मी उपचार के दौरान बहुत कम मजबूती देते हैं, इसलिए वे प्लास्टिक विरूपण द्वारा मजबूत - सख्त होना।

पीतल, तांबा, कांस्य और लुढ़का हुआ उत्पाद हमेशा उपलब्ध होते हैं, कीमत अतिरिक्त लागतों को ध्यान में रखे बिना, उत्पादन की तकनीकी विशेषताओं के कारण होती है। ऑर्डर की कीमत मात्रा और अतिरिक्त डिलीवरी शर्तों पर निर्भर करती है। हमें इंटरनेट पर खोजें. इस सेगमेंट में, ऑरेमो एक लाभदायक आपूर्तिकर्ता है। गुणवत्ता अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुरूप है। विक्रेता से सर्वोत्तम मूल्य. उत्पाद सूची देखने के लिए, हमारी मूल्य सूची देखें और आवश्यक जानकारी प्राप्त करें, आप हमारी वेबसाइट पर होंगे।

ऊष्मा उपचार का पदनाम एवं अर्थ

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लुढ़का उत्पादों के ताप उपचार का पदनाम

अलौह धातुओं के समूह में तांबा, सीसा, जस्ता, टिन, निकल, एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम शामिल हैं।

A1-Mn सिस्टम के मिश्र धातु। और A1--Mg का उपयोग एनील्ड, कोल्ड-वर्क्ड और सेमी-वर्क्ड हार्डेंड अवस्था में किया जाता है। औद्योगिक मिश्रधातुओं में 0.5 से 12...13% तक की रेंज में मैग्नीशियम होता है, कम मैग्नीशियम सामग्री वाली मिश्रधातुओं में बनने की सबसे अच्छी क्षमता होती है, उच्च मैग्नीशियम सामग्री वाली मिश्रधातुओं में अच्छे कास्टिंग गुण होते हैं (तालिका 5) अनुप्रयोग।

^ जहाजों पर, जीवनरक्षक नौकाएँ, डेविट्स, आउटबोर्ड सीढ़ियाँ, व्यावहारिक वस्तुएँ आदि इस समूह की मिश्र धातुओं से बनाई जाती हैं।

विकृत एल्युमीनियम मिश्रधातुएं, ताप उपचार द्वारा मजबूत की गईं

मिश्रधातुओं के इस समूह में उच्च और सामान्य शक्ति की मिश्रधातुएँ शामिल हैं। कुछ विकृत तापीय रूप से कठोर मिश्र धातुओं की संरचना परिशिष्ट की तालिका 6 में दी गई है। विशिष्ट विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातु ड्यूरालुमिन (अक्षर डी के साथ चिह्नित) हैं - ए 1 - सीयू - एमजी प्रणाली के मिश्र धातु। बहुत ही सरल तरीके से, ड्यूरालुमिन के सुदृढ़ीकरण ताप उपचार के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं को अल-सीयू आरेख (चित्र 5) का उपयोग करके माना जा सकता है।

चित्र.4. "एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम" की स्थिति का आरेख।

‚ – औद्योगिक मिश्रधातुओं में एमजी सांद्रता.

चित्र.5. राज्य आरेख का टुकड़ा "एल्यूमीनियम - तांबा":

टी1 - रिफ्लो तापमान;

Т2 - सख्त तापमान;

T3 - कृत्रिम उम्र बढ़ने का तापमान.

चित्र 7. एल्यूमीनियम-सिलिकॉन चरण आरेख:

क) सामान्य दृश्य;

बी) संशोधक पेश करने के बाद।

शमन के दौरान, जिसमें मिश्र धातु को चर घुलनशीलता की रेखा से ऊपर गर्म करना, इस तापमान पर पकड़ना और तेजी से ठंडा करना, एक सुपरसैचुरेटेड ए-सॉलिड घोल की संरचना (चित्र 6 ए में प्रकाश) और लौह और मैंगनीज यौगिकों (गहरा) के अघुलनशील समावेशन शामिल हैं। ) निश्चित है। ताजा बुझी हुई अवस्था में मिश्र धातु की ताकत कम होती है s6 = 30 kg/mm3 (300 MPa); डी = 18%; कठोरता HB75.

एक अतिसंतृप्त ठोस विलयन अस्थिर होता है। कठोर मिश्रधातु की बाद में उम्र बढ़ने के साथ उच्चतम शक्ति प्राप्त होती है। कृत्रिम उम्र बढ़ने में 150 - 180 डिग्री के तापमान पर एक्सपोज़र होता है। इस मामले में, मजबूत करने वाले चरण CuAl2, CuMgAl2, Al12Mn2Cu को सुपरसैचुरेटेड ए-सॉलिड घोल से छोड़ा जाता है।

^ वृद्ध मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना चित्र 6बी में दिखाई गई है। इसमें एक ठोस समाधान और उपरोक्त विभिन्न चरणों का समावेश शामिल है।

एल्युमीनियम प्रसंस्करण

^ सभी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है :

विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातु - अर्ध-तैयार उत्पादों (शीट, प्लेट, छड़, प्रोफाइल, पाइप, आदि) के उत्पादन के साथ-साथ रोलिंग, दबाने, फोर्जिंग और मुद्रांकन द्वारा फोर्जिंग और मुद्रांकित रिक्त स्थान के उत्पादन के लिए अभिप्रेत है।

ए) ^ ताप उपचार द्वारा कठोर:

ड्यूरालुमिन, "ड्यूरालुमिन" (डी1, डी16, डी20*, एल्यूमीनियम, तांबा और मैंगनीज की मिश्रधातु) - कठोर और वृद्ध अवस्था में काटकर संतोषजनक ढंग से संसाधित किया जा सकता है, लेकिन एनाल्ड अवस्था में खराब तरीके से संसाधित किया जा सकता है। ड्यूरालुमिन को स्पॉट वेल्डिंग द्वारा अच्छी तरह से वेल्ड किया जाता है और दरार पड़ने की प्रवृत्ति के कारण इन्हें फ्यूजन वेल्डिंग द्वारा वेल्ड नहीं किया जा सकता है। मिश्र धातु डी16 का उपयोग विमान की खाल, फ्रेम, स्ट्रिंगर और स्पार, लोड-बेयरिंग फ्रेम, भवन संरचनाएं और कार बॉडी बनाने के लिए किया जाता है।

^ मिश्र धातु अवियल (ए.वी.)) सख्त होने और उम्र बढ़ने के बाद इसे काटकर संतोषजनक ढंग से संसाधित किया जाता है, और आर्गन आर्क और प्रतिरोध वेल्डिंग द्वारा अच्छी तरह से वेल्ड किया जाता है। इस मिश्र धातु से विभिन्न अर्ध-तैयार उत्पाद (शीट, प्रोफाइल, पाइप इत्यादि) बनाए जाते हैं, जिनका उपयोग मध्यम भार वाले संरचनात्मक तत्वों के लिए किया जाता है, इसके अलावा, हेलीकॉप्टर रोटर ब्लेड, जाली इंजन भागों, फ्रेम, दरवाजे, जिन्हें ठंड में उच्च लचीलापन की आवश्यकता होती है मौसम. और गर्म.

^ उच्च शक्ति मिश्र धातु (बी95) इसकी तन्य शक्ति 560-600 N/mm2 है, इसे कटिंग द्वारा अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है और स्पॉट वेल्डिंग द्वारा वेल्ड किया जाता है। मिश्र धातु का उपयोग विमान निर्माण में भरी हुई संरचनाओं (त्वचा, स्ट्रिंगर, फ्रेम, स्पार्स) के लिए और भवन संरचनाओं में लोड-असर फ्रेम के लिए किया जाता है।

^ फोर्जिंग और मुद्रांकन के लिए मिश्र धातु (AK6, AK8, AK4-1)। [प्रतिरोधी गर्मी])। इस प्रकार के मिश्र धातुओं में उच्च लचीलापन और संतोषजनक कास्टिंग गुण होते हैं, जो उच्च गुणवत्ता वाले सिल्लियां प्राप्त करना संभव बनाते हैं। इस समूह के एल्युमीनियम मिश्र धातु को काटने से अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है और प्रतिरोध और आर्गन आर्क वेल्डिंग द्वारा संतोषजनक ढंग से वेल्ड किया जा सकता है।

बी ) गर्मी उपचार से कठोर नहीं:

मैंगनीज के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु (एएमटी)) और मैग्नीशियम के साथ एल्यूमीनियम (AMg2, AMg3, AMg5, AMg6) आसानी से दबाव (मुद्रांकन, झुकने) द्वारा संसाधित होते हैं, अच्छी तरह से वेल्डेड होते हैं और अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। काटना मुश्किल है, इसलिए धागे बनाने के लिए विशेष चिप रहित नल (रोलर्स) का उपयोग किया जाता है जिनमें काटने वाले किनारे नहीं होते हैं।

कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु - आकार की ढलाई के लिए अभिप्रेत है (एक नियम के रूप में, उन्हें काटने से अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है)।

^ सिलिकॉन (सिलुमिन) अल-सी (AL2, AL4, AL9) के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु उच्च कास्टिंग गुणों द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, और कास्टिंग उच्च घनत्व द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं। सिलुमिन को काटकर संसाधित करना अपेक्षाकृत आसान है।

^ तांबे के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु अल-सीयू (AL7, AL19) गर्मी उपचार के बाद उनमें सामान्य और ऊंचे तापमान पर उच्च यांत्रिक गुण होते हैं और उन्हें काटने के द्वारा अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है।

^ मैग्नीशियम अल-एमजी (AL8, AL27) के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु ) इनमें संक्षारण प्रतिरोध अच्छा है, यांत्रिक गुणों में सुधार हुआ है और इन्हें काटना आसान है। मिश्रधातुओं का उपयोग जहाज निर्माण और विमानन में किया जाता है।

^ गर्मी प्रतिरोधी एल्यूमीनियम मिश्र धातु (AL1, AL21, AL33) को काटने से अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है।

मिलिंग, थ्रेडिंग और टर्निंग के संदर्भ में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को भी दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है। स्थिति (कठोर, वृद्ध, एनील्ड) के आधार पर, प्रसंस्करण में आसानी के मामले में एल्यूमीनियम मिश्र धातु विभिन्न समूहों से संबंधित हो सकते हैं:

नरम और तन्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुएँ जो काटने के दौरान समस्याएँ पैदा करती हैं:

ए) एनील्ड: डी16, एबी।

बी) गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं: AMts, AMg2, AMg3, AMg5, AMg6।

अपेक्षाकृत कठोर और टिकाऊ एल्यूमीनियम मिश्र धातु, जिन्हें काटने से काफी आसानी से संसाधित किया जाता है (कई मामलों में जहां बढ़ी हुई उत्पादकता की आवश्यकता नहीं होती है, इन सामग्रियों को सामान्य उपयोग के लिए मानक उपकरणों के साथ संसाधित किया जा सकता है, लेकिन यदि आपको प्रसंस्करण की गति और गुणवत्ता बढ़ाने की आवश्यकता है, विशेष उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक है):

ए) कठोर और कृत्रिम रूप से वृद्ध: डी16टी, डी16एन, एवीटी।

बी) फोर्जिंग: AK6, AK8, AK4-1।

ग) फाउंड्रीज़: AL2, AL4, AL9, AL8, AL27, AL1, AL21, AL33।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु और उनके अनुप्रयोग

^ एल्युमीनियम का उपयोग इस पर आधारित उत्पादों और मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

मिश्रधातु - पिघल में अतिरिक्त तत्वों को शामिल करने की प्रक्रिया जो आधार सामग्री के यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार करती है। मिश्रधातु बनाना अनेकों की एक सामान्य अवधारणा है धातुकर्म उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार के उद्देश्य से धातु सामग्री प्राप्त करने के विभिन्न चरणों में की जाने वाली तकनीकी प्रक्रियाएं।

^ एल्युमीनियम में विभिन्न मिश्रधातु तत्वों के शामिल होने से इसके गुण महत्वपूर्ण रूप से बदल जाते हैं और कभी-कभी इसे नए विशिष्ट गुण भी मिल जाते हैं।

शुद्ध एल्युमीनियम की ताकत आधुनिक औद्योगिक जरूरतों को पूरा नहीं करती है, इसलिए, उद्योग के लिए इच्छित किसी भी उत्पाद के निर्माण के लिए, शुद्ध एल्युमीनियम का नहीं, बल्कि इसके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है।

विभिन्न मिश्रधातुओं के साथ, ताकत, कठोरता में वृद्धि, गर्मी प्रतिरोध और अन्य गुण प्राप्त होते हैं। इसी समय, अवांछनीय परिवर्तन भी होते हैं: विद्युत चालकता अनिवार्य रूप से कम हो जाती है, कई मामलों में संक्षारण प्रतिरोध बिगड़ जाता है, और सापेक्ष घनत्व लगभग हमेशा बढ़ जाता है। अपवाद मैंगनीज के साथ मिश्र धातु है, जो न केवल संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है, बल्कि इसे थोड़ा बढ़ाता है, और मैग्नीशियम, जो संक्षारण प्रतिरोध को भी बढ़ाता है (यदि यह 3% से अधिक नहीं है) और सापेक्ष घनत्व को कम करता है, क्योंकि यह हल्का है एल्यूमीनियम की तुलना में.

^ एल्यूमीनियम मिश्र धातु

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को उनसे उत्पाद बनाने की विधि के अनुसार दो समूहों में विभाजित किया गया है:

1) विकृत (गर्म होने पर उच्च प्लास्टिसिटी होती है),

2) फाउंड्री (अच्छी तरलता है)।

यह विभाजन मिश्र धातुओं के बुनियादी तकनीकी गुणों को दर्शाता है। इन गुणों को प्राप्त करने के लिए, विभिन्न मिश्र धातु तत्वों को एल्यूमीनियम में और असमान मात्रा में पेश किया जाता है।

दोनों प्रकार के मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए कच्चे माल न केवल तकनीकी रूप से शुद्ध एल्यूमीनियम हैं, बल्कि सिलिकॉन के साथ एल्यूमीनियम के दोहरे मिश्र धातु भी हैं, जिनमें 10-13% Si होता है, और लौह, कैल्शियम की अशुद्धियों की मात्रा में एक दूसरे से थोड़ा भिन्न होता है। , टाइटेनियम और मैंगनीज। उनमें अशुद्धियों की कुल सामग्री 0.5-1.7% है। इन मिश्रधातुओं को सिलुमिन्स कहा जाता है। गढ़ा हुआ मिश्रधातु प्राप्त करने के लिए, मुख्य रूप से घुलनशील मिश्रधातु तत्वों को उच्च तापमान पर उनकी घुलनशीलता की सीमा से अधिक मात्रा में एल्यूमीनियम में पेश किया जाता है। जब दबाव में गर्म किया जाता है, तो विकृत मिश्र धातुओं में एक सजातीय ठोस समाधान संरचना होनी चाहिए, जो सबसे बड़ी लचीलापन और सबसे कम ताकत प्रदान करती है। यह दबाव में उनकी अच्छी कार्यशीलता को निर्धारित करता है।

विभिन्न गढ़ी गई मिश्रधातुओं में मुख्य मिश्रधातु तत्व तांबा, मैग्नीशियम, मैंगनीज और जस्ता हैं; इसके अलावा, सिलिकॉन, लोहा, निकल और कुछ अन्य तत्व भी अपेक्षाकृत कम मात्रा में शामिल किए जाते हैं।

^ ड्यूरालुमिन - एल्यूमीनियम और तांबे की मिश्र धातु

विशिष्ट कठोर मिश्रधातुएँ ड्यूरालुमिन हैं - एल्यूमीनियम-तांबा मिश्रधातु जिनमें सिलिकॉन और लोहे की स्थायी अशुद्धियाँ होती हैं और इन्हें मैग्नीशियम और मैंगनीज के साथ मिश्रित किया जा सकता है। इनमें तांबे की मात्रा 2.2-7% तक होती है।

^ तांबा एल्युमीनियम में कमरे के तापमान पर 0.5% और 548 C के यूटेक्टिक तापमान पर 5.7% की मात्रा में घुल जाता है।

ड्यूरालुमिन के ताप उपचार में दो चरण होते हैं। इसे पहले सीमित घुलनशीलता रेखा (आमतौर पर लगभग 500 C) से ऊपर गर्म किया जाता है। इस तापमान पर, इसकी संरचना एल्यूमीनियम में तांबे का एक सजातीय ठोस घोल है। सख्त करके, यानी तेज़ पानी में ठंडा होने पर यह संरचना कमरे में स्थिर हो जाती है तापमान। इस स्थिति में, घोल अतिसंतृप्त हो जाता है। इस अवस्था में, अर्थात्. कठोर अवस्था में, ड्यूरालुमिन बहुत नरम और लचीला होता है।

कठोर ड्यूरालुमिन की संरचना में थोड़ी स्थिरता होती है और कमरे के तापमान पर भी इसमें अनायास परिवर्तन होते रहते हैं। ये परिवर्तन इस तथ्य पर आधारित हैं कि अतिरिक्त तांबे के परमाणुओं को समाधान में समूहीकृत किया जाता है, रासायनिक यौगिक CuAl के क्रिस्टल की विशेषता के करीब एक क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। रासायनिक यौगिक अभी तक नहीं बना है, ठोस घोल से बहुत कम अलग हुआ है, लेकिन ठोस घोल के क्रिस्टल जाली में परमाणुओं के असमान वितरण के कारण, इसमें विकृतियाँ उत्पन्न होती हैं, जिससे कठोरता और ताकत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। मिश्र धातु की लचीलापन में एक साथ कमी। कमरे के तापमान पर कठोर मिश्र धातु की संरचना को बदलने की प्रक्रिया को प्राकृतिक उम्र बढ़ने कहा जाता है।

प्राकृतिक बुढ़ापा विशेष रूप से पहले कुछ घंटों के दौरान तीव्रता से होता है, लेकिन 4-6 दिनों के बाद पूरी तरह से पूरा हो जाता है, जिससे मिश्र धातु को इसकी अधिकतम ताकत मिलती है। यदि मिश्रधातु को 100-150 C तक गर्म किया जाए, तो कृत्रिम उम्र बढ़ने लगेगी। इस मामले में, प्रक्रिया जल्दी होती है, लेकिन कम सख्त होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि उच्च तापमान पर, तांबे के परमाणुओं का प्रसार आंदोलन अधिक आसानी से होता है, इसलिए CuAl चरण पूरी तरह से बनता है और ठोस समाधान से अलग हो जाता है। परिणामी चरण का सुदृढ़ीकरण प्रभाव प्राकृतिक उम्र बढ़ने के दौरान होने वाले ठोस समाधान जाली के विरूपण के प्रभाव से कम होता है।

विभिन्न तापमानों पर उम्र बढ़ने वाले ड्यूरालुमिन के परिणामों की तुलना से पता चलता है कि चार दिनों के लिए प्राकृतिक उम्र बढ़ने के साथ अधिकतम मजबूती हासिल की जाती है।

^ मैंगनीज और मैग्नीशियम के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु

गैर-कठोर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में, अल-एमएन और अल-एमजी पर आधारित मिश्र धातुओं ने सबसे बड़ा महत्व हासिल कर लिया है।

तांबे की तरह मैंगनीज और मैग्नीशियम की एल्यूमीनियम में घुलनशीलता सीमित होती है, जो घटते तापमान के साथ कम हो जाती है। हालाँकि, उनके ताप उपचार के दौरान सख्त होने का प्रभाव छोटा होता है। इसे इस प्रकार समझाया गया है। 1.9% एमएन तक युक्त मिश्रधातुओं के निर्माण में क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, ठोस घोल से निकलने वाले अतिरिक्त मैंगनीज को एल्यूमीनियम के साथ घुलनशील एक रासायनिक यौगिक अल (एमएनएफई) बनाना होगा, जो एल्यूमीनियम में अघुलनशील है। नतीजतन, सीमित घुलनशीलता रेखा के ऊपर बाद में गर्म करने से एक सजातीय ठोस समाधान का निर्माण सुनिश्चित नहीं होता है; मिश्र धातु विषम रहता है, जिसमें एक ठोस समाधान और अल (एमएनएफई) कण होते हैं, और इससे शमन और बाद में उम्र बढ़ने की असंभवता होती है।

^ अल-एमजी प्रणाली के मामले में ताप उपचार के दौरान सख्त न होने का कारण अलग है। 1.4% तक की मैग्नीशियम सामग्री के साथ, सख्त नहीं हो सकता है, क्योंकि इन सीमाओं के भीतर यह कमरे के तापमान पर एल्यूमीनियम में घुल जाता है और अतिरिक्त चरणों की कोई वर्षा नहीं होती है। उच्च मैग्नीशियम सामग्री के साथ, रासायनिक उम्र बढ़ने के बाद सख्त होने से एक अतिरिक्त चरण निकलता है - रासायनिक यौगिक MgAl।

हालाँकि, इस यौगिक के गुण ऐसे हैं कि इसके अलगाव से पहले की प्रक्रियाएँ, और फिर परिणामी समावेशन, ध्यान देने योग्य मजबूत प्रभाव पैदा नहीं करते हैं। इसके बावजूद एल्युमीनियम में मैंगनीज और मैग्नीशियम दोनों मिलाना फायदेमंद है। वे इसकी ताकत और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाते हैं (3% से अधिक मैग्नीशियम सामग्री के साथ)। इसके अलावा, मैग्नीशियम मिश्र धातु शुद्ध एल्यूमीनियम की तुलना में हल्के होते हैं.

^ अन्य मिश्र धातु तत्व

इसके अलावा, एल्यूमीनियम की कुछ विशेषताओं को बेहतर बनाने के लिए, निम्नलिखित का उपयोग मिश्रधातु तत्वों के रूप में किया जाता है:

फीरोज़ा ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण को कम करने के लिए जोड़ा गया। आंतरिक दहन इंजन भागों (पिस्टन और सिलेंडर हेड) के उत्पादन में तरलता में सुधार के लिए एल्यूमीनियम कास्टिंग मिश्र धातुओं में बेरिलियम (0.01-0.05%) की छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

बीओआर विद्युत चालकता बढ़ाने और एक शोधन योजक के रूप में पेश किया गया। बोरोन को परमाणु ऊर्जा (रिएक्टर भागों को छोड़कर) में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है, क्योंकि यह न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, विकिरण के प्रसार को रोकता है। बोरॉन को औसतन 0.095-0.1% की मात्रा में पेश किया जाता है।

बिस्मथ. मशीनीकरण में सुधार के लिए कम पिघलने बिंदु वाली धातुओं जैसे बिस्मथ, सीसा, टिन, कैडमियम को एल्यूमीनियम मिश्र धातु में पेश किया जाता है। ये तत्व नरम, फ़्यूज़िबल चरण बनाते हैं जो चिप की भंगुरता और कटर स्नेहन में योगदान करते हैं।

^ गैलियम इसे मिश्रधातुओं में 0.01 - 0.1% की मात्रा में मिलाया जाता है जिससे उपभोग योग्य एनोड बनाए जाते हैं।

लोहा। ताकत बढ़ाने और रेंगने की विशेषताओं में सुधार करने के लिए इसे तारों के उत्पादन में कम मात्रा (>0.04%) में पेश किया जाता है। ठंडे सांचे में ढालने पर लोहा साँचे की दीवारों पर आसंजन को भी कम कर देता है।

ईण्डीयुम. 0.05 - 0.2% जोड़ने से उम्र बढ़ने के दौरान एल्यूमीनियम मिश्र धातु मजबूत हो जाती है, खासकर कम तांबे की सामग्री के साथ। इंडियम एडिटिव्स का उपयोग एल्यूमीनियम-कैडमियम असर मिश्र धातुओं में किया जाता है।

^ कैडमियम. मिश्र धातुओं की ताकत बढ़ाने और संक्षारण गुणों में सुधार करने के लिए लगभग 0.3% कैडमियम मिलाया जाता है।

कैल्शियम प्लास्टिसिटी देता है. 5% कैल्शियम सामग्री के साथ, मिश्र धातु में सुपरप्लास्टिकिटी का प्रभाव होता है।

सिलिकॉनमिश्रधातुओं की ढलाई में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला योगज है। 0.5-4% की मात्रा में यह टूटने की प्रवृत्ति को कम कर देता है। सिलिकॉन और मैग्नीशियम का संयोजन मिश्र धातु को गर्म करके सील करना संभव बनाता है.

^ टिन काटने की प्रक्रिया में सुधार करता है।

टाइटेनियम. मिश्र धातुओं में टाइटेनियम का मुख्य कार्य कास्टिंग और सिल्लियों में अनाज को परिष्कृत करना है, जो पूरे आयतन में गुणों की ताकत और एकरूपता को बढ़ाता है।

मुख्य प्राकृतिक एल्यूमीनियम यौगिक:

1. नेफलाइन्स - (Na,K)2O AlO3 2Si2।

2. क्रायोलाइट - A1F3 3NaF

3. बॉक्साइट - एल्यूमीनियम अयस्क Al2O3 xH2O (आमतौर पर सिलिकॉन ऑक्साइड SiO2, आयरन Fe2O3, कैल्शियम कार्बोनेट CaCO3 के मिश्रण के साथ पाया जाता है)।

4. काओलिन - A12O3 2SiO2 2H2O।

5. एल्यूमिना - रेत SiO2, चूना पत्थर CaCO3, मैग्नेसाइट MgCO3 के साथ काओलिन का मिश्रण।

रासायनिक गुण:

एल्युमीनियम में उच्च रासायनिक गतिविधि होती है (धातु तनावों की श्रृंखला में यह मैग्नीशियम और जस्ता के बीच एक स्थान रखता है)।

एल्युमीनियम वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, एल्युमीनियम ऑक्साइड Al2O3 की एक टिकाऊ सुरक्षात्मक फिल्म से ढक जाता है, जो आगे ऑक्सीकरण और अन्य पदार्थों के साथ संपर्क को रोकता है, जो इसके उच्च संक्षारण प्रतिरोध को निर्धारित करता है।

4Al 3O2 = 2Al2O3

यदि एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म नष्ट हो जाती है, तो एल्यूमीनियम सामान्य तापमान पर पानी के साथ सक्रिय रूप से संपर्क करता है:

2Al 6H2O = 2Al(OH)3 3H2

1. ऑक्साइड फिल्म से मुक्त एल्युमीनियम आसानी से घुल जाता है:

- एलुमिनेट्स के निर्माण के साथ क्षार

2Al 2NaOH 2H2O = 2NaAlO2 3H2

- हाइड्रोजन विकास के साथ तनु अम्ल

2А1 6НС1 = 2АlСl3 ЗН2

2А1 ЗН2SO4 = Аl2(S04)3 3Н2

- अत्यधिक पतला और केंद्रित नाइट्रिक एसिड एल्यूमीनियम को निष्क्रिय कर देता है, इसलिए एल्यूमीनियम कंटेनरों का उपयोग नाइट्रिक एसिड के भंडारण और परिवहन के लिए किया जाता है। लेकिन गर्म करने पर एल्युमीनियम नाइट्रिक एसिड में घुल जाता है:

अल 6HNO3(सांद्र) = Al(NO3)3 3NO2 3H2O

2. एल्युमीनियम किसके साथ परस्पर क्रिया करता है:

- हैलोजन

2Аl ЗВr2 = 2АlВr3

- अन्य गैर-धातुओं (सल्फर, नाइट्रोजन, कार्बन) के साथ उच्च तापमान पर

^ 2Al 3S = Al2S3 (एल्यूमीनियम सल्फाइड)

2Al N2 = 2AlN (एल्यूमीनियम नाइट्राइड)

4Al 3C = A14C3 (एल्यूमीनियम कार्बाइड)

प्रतिक्रियाएँ बड़ी मात्रा में निकलने के साथ आगे बढ़ती हैं

गर्मी। 3. एल्युमीनियम की विशेषता एलुमिनोथर्मी अभिक्रियाएँ हैं -

एल्यूमीनियम के साथ धातुओं को उनके ऑक्साइड से कम करना।

^ एलुमिनोथर्मी का उपयोग दुर्लभ धातुओं का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो ऑक्सीजन के साथ एक मजबूत बंधन बनाते हैं: नाइओबियम एनबी, टैंटलम टा, मोलिब्डेनम मो, टंगस्टन डब्ल्यू, आदि।

2Al 3W3 = 3W A12O3

महीन अल पाउडर और चुंबकीय लौह अयस्क Fe3O4 के मिश्रण को थर्माइट कहा जाता है, जो प्रज्वलित होने पर बड़ी मात्रा में गर्मी छोड़ता है और मिश्रण का तापमान 3500°C तक बढ़ जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग थर्माइट वेल्डिंग में किया जाता है।

8Al 3Fe3O4 = 9Fe 4Al2O3

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का अनुप्रयोग

अधिकांश एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में प्राकृतिक वातावरण, समुद्री जल, कई लवणों और रसायनों के घोल और अधिकांश खाद्य पदार्थों में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है। बाद की संपत्ति, इस तथ्य के साथ मिलकर कि एल्यूमीनियम विटामिन को नष्ट नहीं करता है, इसे टेबलवेयर के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु संरचनाओं का उपयोग अक्सर समुद्री जल में किया जाता है। एल्युमीनियम का उपयोग निर्माण में क्लैडिंग पैनल, दरवाजे, खिड़की के फ्रेम और बिजली के केबल के रूप में बड़ी मात्रा में किया जाता है। कंक्रीट, मोर्टार या प्लास्टर के संपर्क में आने पर एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं लंबे समय तक गंभीर क्षरण के अधीन नहीं होती हैं, खासकर अगर संरचनाएं अक्सर गीली नहीं होती हैं। एल्युमीनियम का उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग में भी व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि... अच्छे भौतिक गुण हैं.

लेकिन मुख्य उद्योग जो वर्तमान में एल्युमीनियम के उपयोग के बिना अकल्पनीय है, निस्संदेह, विमानन है। यह विमानन में था कि एल्यूमीनियम की सभी महत्वपूर्ण विशेषताओं का पूरी तरह से उपयोग किया गया था

^ एल्यूमीनियम का अनुप्रयोग

एल्युमीनियम का व्यापक रूप से संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। इस गुणवत्ता में एल्यूमीनियम के मुख्य लाभ हैं हल्कापन, मुद्रांकन के लिए लचीलापन, संक्षारण प्रतिरोध (हवा में, एल्यूमीनियम तुरंत एक टिकाऊ Al2O3 फिल्म से ढका होता है, जो इसके आगे ऑक्सीकरण को रोकता है), उच्च तापीय चालकता, और इसके यौगिकों की गैर-विषाक्तता। विशेष रूप से, इन गुणों ने एल्यूमीनियम को कुकवेयर, खाद्य उद्योग में एल्यूमीनियम पन्नी और पैकेजिंग के उत्पादन में बेहद लोकप्रिय बना दिया है।

एल्यूमीनियम का मुख्य नुकसान एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में, इसमें कम ताकत होती है, इसलिए इसे आमतौर पर तांबे और मैग्नीशियम की थोड़ी मात्रा के साथ मिश्रित किया जाता है (मिश्र धातु को ड्यूरालुमिन कहा जाता है)।

एल्युमीनियम की विद्युत चालकता तांबे के बराबर है, जबकि एल्युमीनियम सस्ता है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से विद्युत इंजीनियरिंग में तारों के निर्माण, उनके परिरक्षण और यहां तक ​​कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में चिप्स में कंडक्टर के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। सच है, एक विद्युत सामग्री के रूप में एल्युमीनियम में एक अप्रिय गुण होता है - इसकी मजबूत ऑक्साइड फिल्म के कारण, इसे सोल्डर करना मुश्किल होता है।

^ इसके जटिल गुणों के कारण, इसका उपयोग थर्मल उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है।

निर्माण में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की शुरूआत से धातु की खपत कम हो जाती है, अत्यधिक परिस्थितियों (कम तापमान, भूकंप, आदि) के तहत संचालन करते समय संरचनाओं की स्थायित्व और विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

विभिन्न प्रकार के परिवहन में एल्युमीनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विमानन विकास के वर्तमान चरण में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमान निर्माण में मुख्य संरचनात्मक सामग्री हैं। एल्युमीनियम और इसकी मिश्रधातुओं का उपयोग तेजी से हो रहा है जहाज निर्माण. जहाज के पतवार एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं, डेक सुपरस्ट्रक्चर, संचार और विभिन्न प्रकार के जहाज उपकरण। फोमयुक्त एल्यूमीनियम को विशेष रूप से मजबूत और हल्के पदार्थ के रूप में विकसित करने के लिए अनुसंधान चल रहा है।

निष्कर्ष

ऐसा उद्योग ढूंढना मुश्किल है जहां एल्यूमीनियम या इसके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है - माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर भारी धातु विज्ञान तक। सभी हल्की धातुओं में से, एल्युमीनियम का उत्पादन मात्रा सबसे अधिक है, जो इस्पात उत्पादन के बाद विश्व उद्योग में दूसरे स्थान पर है। यह अच्छे यांत्रिक गुणों, हल्केपन, कम पिघलने बिंदु के कारण है, जो प्रसंस्करण की सुविधा देता है, और उच्च बाहरी गुणों के कारण, विशेष रूप से विशेष प्रसंस्करण के बाद। एल्यूमीनियम के सूचीबद्ध और कई अन्य भौतिक और रासायनिक गुणों, पृथ्वी की पपड़ी में इसकी अटूट मात्रा को ध्यान में रखते हुए, हम कह सकते हैं कि एल्यूमीनियम भविष्य की सबसे आशाजनक सामग्रियों में से एक है।

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), जिसे औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ, 1909 में ए. विल्म (जर्मनी) द्वारा विकसित किया गया था। इस ए.एस. के उत्पादन के साथ. आरंभिक लिंक किया गया. धातु विमान निर्माण के विकास की अवधि। आरएसएफएसआर में, 1922 में, व्लादिमीर क्षेत्र के कोल्चुगिनो गांव में अलौह धातुओं के प्रसंस्करण के लिए एक संयंत्र में, घरेलू एल्यूमीनियम से शीट और लंबे उत्पादों का औद्योगिक उत्पादन शुरू किया गया था। चेन मेल एल्युमीनियम (निर्माता यू. जी. मुज़ालेव्स्की और एस. एम. वोरोनोव), जो जर्मन ड्यूरालुमिन से संरचना में भिन्न थे। ए.एस. द्वारा निभाई गई बड़ी भूमिका। विमान उद्योग में, गुणों के सफल संयोजन द्वारा निर्धारित किया जाता है: कम घनत्व (2500-2900 किग्रा/एम3), उच्च शक्ति (500-600 एमपीए तक), संक्षारण प्रतिरोध, कास्टिंग, दबाव प्रसंस्करण, वेल्डिंग और काटने के लिए विनिर्माण क्षमता। 20 के दशक से उच्च विशिष्ट शक्ति के कारण। XX सदी जैसा। विमान निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री हैं।
ए.एस. के मुख्य मिश्रधातु घटक। - मैग्नीशियम, जिंक, सिलिकॉन। विभिन्न संयोजनों में सूचीबद्ध तत्वों में से एक, दो या अधिक तत्वों के साथ एल्यूमीनियम मिश्रधातु के परिणामस्वरूप, साथ ही एक या अधिक संक्रमण धातुओं - मैंगनीज, क्रोमियम, टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, निकल, लोहा, वैनेडियम - के छोटे जोड़ - 150 ए से अधिक उद्योग में प्राप्त और उपयोग किये जाते हैं। 70 के दशक में ए.एस. के मिश्रधातु घटकों के बीच। ड्रिंक भी घुस गया.
सभी ए. एस. आमतौर पर विकृत में विभाजित किया जाता है, जिसमें से शीट, प्लेट, प्रोफाइल और अन्य अर्ध-तैयार उत्पाद कास्ट बिलेट और फाउंड्री के प्लेट विरूपण द्वारा बनाए जाते हैं, जो विशेष रूप से आकार की कास्टिंग के लिए होते हैं। विकृत ए.एस. से. निम्नलिखित प्रणालियों की मिश्र धातुएँ सबसे अधिक महत्वपूर्ण हैं।
एल्युमीनियम - मैंगनीज, टाइटेनियम, ज़िरकोनियम (एएमआर2, एएमआर5, एएमआर6 मिश्र धातु) के साथ मैग्नीशियम; ब्रांड में संख्या प्रतिशत के रूप में अनुमानित मैग्नीशियम सामग्री को दर्शाती है। ये मिश्रधातुएँ ऊष्मा उपचार द्वारा कठोर नहीं होती हैं; एनील्ड अवस्था में उन्हें मध्यम शक्ति (एएम-6 के लिए 350 एमपीए तक), उच्च लचीलापन, बहुत उच्च संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी वेल्डेबिलिटी की विशेषता होती है। महत्वपूर्ण वेल्डेड संरचनाओं के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एल्युमीनियम - तांबा - मैंगनीज एडिटिव्स के साथ मैग्नीशियम - ड्यूरालुमिन्स (D1, D16, D18, V65, D19, V17, VAD1)। गर्मी उपचार द्वारा मजबूत; एक नियम के रूप में, वे सख्त और प्राकृतिक उम्र बढ़ने के अधीन हैं। उन्हें कमरे और ऊंचे (150-175 डिग्री सेल्सियस तक) तापमान पर उच्च स्थैतिक शक्ति (450-500 एमपीए तक), उच्च थकान शक्ति और फ्रैक्चर क्रूरता के संयोजन की विशेषता है। गुणों के इस संयोजन ने विमान निर्माण में इन मिश्र धातुओं, विशेष रूप से D16 और D16ch (शुद्ध लोहा और सिलिकॉन अशुद्धियाँ) के व्यापक उपयोग को निर्धारित किया। नुकसान - कम संक्षारण प्रतिरोध; उत्पादों को संक्षारण के विरुद्ध सावधानीपूर्वक सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
एल्युमीनियम - जिंक - मैग्नीशियम - मैंगनीज, क्रोमियम, ज़िरकोनियम के अतिरिक्त तांबे के साथ। सख्त होने और कृत्रिम उम्र बढ़ने के अधीन। मिश्रधातुओं में सभी ए.एस. की तुलना में उच्चतम होता है। शक्ति (V96Ts के लिए 700 MPa तक)। हालाँकि, उम्र बढ़ने के साथ-साथ अधिकतम ताकत तक, इन ए.एस. की संवेदनशीलता बढ़ जाती है। संक्षारण से दरारें, लचीलापन और संरचनात्मक ताकत की विशेषताएं कम हो जाती हैं। इन मिश्र धातुओं के लिए, नरम उम्र बढ़ने (ओवरएजिंग) के तरीके पेश किए गए हैं, जो संक्षारण क्रैकिंग और संरचनात्मक ताकत के प्रतिरोध के संतोषजनक मूल्यों के साथ पर्याप्त उच्च शक्ति (बी93 और बी95 के लिए 420-470 एमपीए) का संयोजन प्रदान करते हैं। मिश्र धातु V95, विशेष रूप से इसका V95pch (लौह और सिलिकॉन अशुद्धियों की शुद्धता बढ़ाना), विमान निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्रियों में से एक है।
एल्युमीनियम - मैग्नीशियम - लिथियम मैंगनीज और ज़िरकोनियम के मिश्रण के साथ। सख्त होने और कृत्रिम उम्र बढ़ने के अधीन। एक विशिष्ट विशेषता औद्योगिक ए के लिए सबसे कम के साथ काफी उच्च शक्ति (420-450 एमपीए) का संयोजन है। घनत्व (2500 किग्रा/मीटर), लोच का उच्च मापांक (75 GPa) और संतोषजनक वेल्डेबिलिटी। नुकसान: कम लचीलापन, खराब तकनीकी गुण।
ढलाई मिश्रधातुओं में से निम्नलिखित प्रणालियों की मिश्रधातुओं का सबसे अधिक महत्व है।
एल्यूमीनियम - मैग्नीशियम, तांबा, मैंगनीज, टाइटेनियम, निकल (AL2, AL4, AL9, AL5, AL34) के योजक के साथ सिलिकॉन (सिलुमिन) सबसे आम फाउंड्री एल्यूमीनियम हैं। मैग्नीशियम और तांबे की उपस्थिति में, मिश्रधातुओं को ताप उपचार द्वारा मजबूत किया जाता है। यांत्रिक गुण व्यापक रूप से भिन्न होते हैं (शक्ति AL2 के लिए 15 MPa से AL34 के लिए 350 MPa तक)। मिश्र धातुएं बहुत अच्छे कास्टिंग गुणों, संतोषजनक संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी वेल्डेबिलिटी द्वारा प्रतिष्ठित हैं।
एल्युमीनियम - मैंगनीज, टाइटेनियम, निकल, ज़िरकोनियम, सेरियम, कैडमियम (AL7, AL19, ALZZ, VAL10) के साथ तांबा। इन्हें सख्त करने के बाद कृत्रिम उम्र बढ़ने से मजबूत किया जाता है। इस समूह में सबसे मजबूत (VAL10 के लिए 500 MPa तक) और सबसे अधिक गर्मी प्रतिरोधी (AL33 के लिए 90 MPa) कास्टिंग शामिल है। नुकसान: कम संक्षारण प्रतिरोध, कम कास्टिंग गुण।
विकृत और फाउंड्री एल्युमीनियम के साथ। विमान निर्माण में, सिंटर सामग्री का उपयोग किया जाता है - सिंटर एल्यूमीनियम पाउडर और सिंटर एल्यूमीनियम मिश्र धातु।

विमानन: विश्वकोश। - एम.: महान रूसी विश्वकोश। प्रधान संपादक जी.पी. स्विशचेव. 1994 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "एल्यूमीनियम मिश्रधातु" क्या हैं:

एल्यूमीनियम आधारित मिश्र धातु। पहला ए.एस. 50 के दशक में प्राप्त हुआ। 19 वीं सदी; वे एल्यूमीनियम और सिलिकॉन के मिश्र धातु थे और कम ताकत और संक्षारण प्रतिरोध की विशेषता रखते थे। लंबे समय तक, सी को ए.एस. में एक हानिकारक अशुद्धता माना जाता था... ... महान सोवियत विश्वकोश

एल्यूमीनियम मिश्र- Cu, Mg, Zn, Si, Mn, Li, Cd, Zr, Cr और अन्य तत्वों के योजक के साथ एल्यूमीनियम आधारित मिश्र धातु। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में उच्च विद्युत और तापीय चालकता और अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। इनका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग की कई शाखाओं में किया जाता है। द्वारा… … धातुकर्म शब्दकोश

इनका व्यापक रूप से सैन्य जहाज निर्माण में सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसके उपयोग से जहाज के पतवार के वजन को हल्का करने में मदद मिलती है। एएस को कास्ट और रोल्ड में विभाजित किया गया है। कास्ट ए.एस. एल्यूमीनियम और तांबे (2 3%) के मिश्र धातु का प्रतिनिधित्व करता है, ... ... समुद्री शब्दकोश

एल्यूमीनियम मिश्र धातु- Cu, Mg, Zn, Si, Mn, Li, Cd, Zr, Cr और अन्य तत्वों के साथ एल्यूमीनियम (Al) पर आधारित मिश्र धातु; कम घनत्व (2.5 से 2.9 ग्राम/सेमी3 तक), काफी संतोषजनक लचीलेपन के साथ उच्च विशिष्ट शक्ति,... ... की विशेषता धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

एल्यूमीनियम मिश्र धातु विश्वकोश "विमानन"

एल्यूमीनियम मिश्र धातु- एल्यूमीनियम मिश्र धातु। प्रथम ए. एस. (ड्यूरालुमिन), जिसे औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ, 1909 में ए. विल्म (जर्मनी) द्वारा विकसित किया गया था। इस ए.एस. के उत्पादन के साथ. धातु विमान निर्माण के विकास की प्रारंभिक अवधि से जुड़ा हुआ है। 1922 में आरएसएफएसआर में संयंत्र में... ... विश्वकोश "विमानन"

तांबा, मैग्नीशियम, जस्ता, सिलिकॉन, मैंगनीज, लिथियम, कैडमियम, ज़िरकोनियम, क्रोमियम और अन्य तत्वों के साथ एल्यूमीनियम आधारित मिश्र धातु। जैसा। उच्च यांत्रिक है कम घनत्व, उच्च विद्युत और तापीय चालकता, अच्छा संक्षारण के साथ... ... बिग इनसाइक्लोपीडिक पॉलिटेक्निक डिक्शनरी

एल्यूमीनियम मिश्र- 190 एमपीए या उससे अधिक की अधिकतम तन्यता ताकत वाले मिश्र धातु, 293K (20C) के तापमान पर मापा जाता है ... रूसी कानून के नियामक दस्तावेजों में तैयार की गई अवधारणाओं और शर्तों का शब्दकोश

मिश्रित होने पर एल्युमीनियम कई धातुओं के साथ मिल जाता है; इस तरह से प्राप्त मिश्रधातुओं में से, एल्युमीनियम, एल्युमीनियम कांस्य (इसे आगे देखें) के साथ तांबे की मिश्रधातु सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है... विश्वकोश शब्दकोश एफ.ए. ब्रॉकहॉस और आई.ए. एफ्रोन

सिंटरयुक्त एल्यूमीनियम मिश्र धातु (एसएएस)- अल-मिश्रित पाउडर या कणिकाओं से सिंटरिंग द्वारा प्राप्त उच्च शक्ति वाली सामग्री। रूस में, उच्च सी सामग्री (हाइपरयूटेक्टिक सिलुमिन्स) वाले एसएएस ग्रेड एसएएस 1 (25 30 ...) धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश और पढ़ें

धातुएँ प्रसंस्करण के लिए सबसे सुविधाजनक सामग्रियों में से एक हैं। उनके अपने नेता भी हैं. उदाहरण के लिए, एल्युमीनियम के मूल गुणों के बारे में लोग लंबे समय से जानते हैं। वे रोजमर्रा के उपयोग के लिए इतने उपयुक्त हैं कि यह धातु बहुत लोकप्रिय हो गई है। सरल पदार्थ और परमाणु दोनों क्या हैं, इस पर हम इस लेख में विचार करेंगे।

एल्युमीनियम की खोज का इतिहास

लंबे समय से, मनुष्य प्रश्न में धातु के यौगिक को जानता है - इसका उपयोग एक ऐसे साधन के रूप में किया जाता था जो मिश्रण के घटकों को फुला सकता था और एक साथ बांध सकता था; यह चमड़े के उत्पादों के निर्माण में भी आवश्यक था। अपने शुद्ध रूप में एल्यूमीनियम ऑक्साइड का अस्तित्व 18वीं शताब्दी में, इसके उत्तरार्ध में ज्ञात हुआ। हालाँकि, यह प्राप्त नहीं हुआ.

वैज्ञानिक एच. के. ऑर्स्टेड सबसे पहले धातु को उसके क्लोराइड से अलग करने वाले थे। यह वह व्यक्ति था जिसने नमक को पोटेशियम मिश्रण से उपचारित किया और मिश्रण से ग्रे पाउडर अलग किया, जो अपने शुद्ध रूप में एल्यूमीनियम था।

तब यह स्पष्ट हो गया कि एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण इसकी उच्च गतिविधि और मजबूत कम करने की क्षमता में प्रकट होते हैं। इसलिए लंबे समय तक उनके साथ किसी और ने काम नहीं किया.

हालाँकि, 1854 में, फ्रांसीसी डेविल पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा धातु की सिल्लियां प्राप्त करने में सक्षम थे। यह पद्धति आज भी प्रासंगिक है। विशेष रूप से मूल्यवान सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन 20 वीं शताब्दी में शुरू हुआ, जब उद्यमों में बड़ी मात्रा में बिजली पैदा करने की समस्याएं हल हो गईं।

आज, यह धातु सबसे लोकप्रिय में से एक है और इसका उपयोग निर्माण और घरेलू उद्योग में किया जाता है।

एल्यूमीनियम परमाणु की सामान्य विशेषताएँ

यदि हम प्रश्नगत तत्व को आवर्त सारणी में उसकी स्थिति के आधार पर चिह्नित करें, तो कई बिंदुओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

1. क्रमांक - 13.
2. तृतीय लघु काल, तृतीय समूह, मुख्य उपसमूह में स्थित है।
3. परमाणु द्रव्यमान - 26.98.
4. संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या 3 है।
5. बाहरी परत का विन्यास सूत्र 3s 2 3p 1 द्वारा व्यक्त किया जाता है।
6. तत्व का नाम एल्युमिनियम है।
7. दृढ़ता से व्यक्त किया गया.
8. प्रकृति में इसका कोई आइसोटोप नहीं है; यह केवल एक रूप में मौजूद है, जिसकी द्रव्यमान संख्या 27 है।
9. रासायनिक प्रतीक AL है, जिसे सूत्रों में "एल्यूमीनियम" के रूप में पढ़ा जाता है।
10. ऑक्सीकरण अवस्था एक है, +3 के बराबर।

एल्युमीनियम के रासायनिक गुणों की पूरी तरह से पुष्टि इसके परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना से होती है, क्योंकि बड़ी परमाणु त्रिज्या और कम इलेक्ट्रॉन बंधुता के कारण, यह सभी सक्रिय धातुओं की तरह एक मजबूत कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करने में सक्षम है।

एल्युमीनियम एक साधारण पदार्थ के रूप में: भौतिक गुण

यदि हम एल्युमीनियम को एक साधारण पदार्थ के रूप में कहें तो यह एक चांदी-सफेद चमकदार धातु है। हवा में यह तेजी से ऑक्सीकृत हो जाता है और घनी ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है। सांद्र अम्लों के संपर्क में आने पर भी यही होता है।

ऐसी सुविधा की उपस्थिति इस धातु से बने उत्पादों को संक्षारण प्रतिरोधी बनाती है, जो स्वाभाविक रूप से लोगों के लिए बहुत सुविधाजनक है। यही कारण है कि निर्माण में एल्यूमीनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे इसलिए भी दिलचस्प हैं क्योंकि यह धातु बहुत हल्की है, फिर भी टिकाऊ और मुलायम है। ऐसी विशेषताओं का संयोजन प्रत्येक पदार्थ में उपलब्ध नहीं होता है।

ऐसे कई बुनियादी भौतिक गुण हैं जो एल्यूमीनियम की विशेषता हैं।

1. लचीलेपन और लचीलेपन की उच्च डिग्री। इस धातु से हल्की, मजबूत और बहुत पतली पन्नी बनाई जाती है और इसे तार में भी लपेटा जाता है।
2. गलनांक - 660 0 C.
3. क्वथनांक - 2450 0 C.
4. घनत्व - 2.7 ग्राम/सेमी3।
5. क्रिस्टल जाली आयतन फलक-केन्द्रित, धातु है।
6. कनेक्शन का प्रकार - धातु.

एल्यूमीनियम के भौतिक और रासायनिक गुण इसके अनुप्रयोग और उपयोग के क्षेत्रों को निर्धारित करते हैं। अगर हम रोजमर्रा के पहलुओं की बात करें तो जिन विशेषताओं की हम ऊपर चर्चा कर चुके हैं वे एक बड़ी भूमिका निभाती हैं। हल्के, टिकाऊ और जंग-रोधी धातु के रूप में, एल्यूमीनियम का उपयोग विमान और जहाज निर्माण में किया जाता है। इसलिए इन गुणों को जानना बहुत जरूरी है।

एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण

रासायनिक दृष्टिकोण से, प्रश्न में धातु एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है जो शुद्ध पदार्थ होने के साथ-साथ उच्च रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित करने में सक्षम है। मुख्य बात ऑक्साइड फिल्म को हटाना है। इस मामले में, गतिविधि तेजी से बढ़ जाती है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण इसकी प्रतिक्रिया करने की क्षमता से निर्धारित होते हैं:

• अम्ल;
• क्षार;
• हैलोजन;
• सल्फर.

यह सामान्य परिस्थितियों में पानी के साथ क्रिया नहीं करता है। इस मामले में, हैलोजन, बिना गर्म किए, केवल आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। अन्य प्रतिक्रियाओं के लिए तापमान की आवश्यकता होती है।

एल्यूमीनियम के रासायनिक गुणों को दर्शाने के लिए उदाहरण दिए जा सकते हैं। के साथ अंतःक्रिया की प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

• अम्ल- एएल + एचसीएल = एएलसीएल 3 + एच 2;
• क्षार- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2;
• हैलोजन- एएल + हाल = एएलहाल 3 ;
• स्लेटी- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

सामान्य तौर पर, प्रश्न में पदार्थ की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति अन्य तत्वों को उनके यौगिकों से पुनर्स्थापित करने की उच्च क्षमता है।

पुनर्योजी क्षमता

एल्यूमीनियम के अपचायक गुण अन्य धातुओं के ऑक्साइड के साथ परस्पर क्रिया की प्रतिक्रियाओं में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। यह उन्हें पदार्थ की संरचना से आसानी से निकाल लेता है और उन्हें सरल रूप में मौजूद रहने देता है। उदाहरण के लिए: सीआर 2 ओ 3 + एएल = एएल 2 ओ 3 + सीआर।

धातु विज्ञान में, समान प्रतिक्रियाओं के आधार पर पदार्थ प्राप्त करने की एक पूरी विधि होती है। इसे एलुमिनोथर्मी कहा जाता है। इसलिए, रासायनिक उद्योग में इस तत्व का उपयोग विशेष रूप से अन्य धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

प्रकृति में वितरण

अन्य धातु तत्वों में व्यापकता की दृष्टि से एल्युमीनियम पहले स्थान पर है। यह पृथ्वी की पपड़ी में 8.8% समाहित है। यदि हम इसकी तुलना अधातुओं से करें तो ऑक्सीजन तथा सिलिकॉन के बाद इसका स्थान तीसरा होगा।

इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, यह शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है, बल्कि केवल विभिन्न यौगिकों के हिस्से के रूप में पाया जाता है। उदाहरण के लिए, ऐसे कई ज्ञात अयस्क, खनिज और चट्टानें हैं जिनमें एल्युमीनियम होता है। हालाँकि, इसे केवल बॉक्साइट से निकाला जाता है, जिसकी प्रकृति में सामग्री बहुत अधिक नहीं है।

प्रश्न में धातु युक्त सबसे आम पदार्थ:

• फेल्डस्पार;
• बॉक्साइट;
• ग्रेनाइट;
• सिलिका;
• एलुमिनोसिलिकेट्स;
• बेसाल्ट और अन्य।

जीवित जीवों की कोशिकाओं में एल्युमीनियम आवश्यक रूप से कम मात्रा में पाया जाता है। क्लब मॉस और समुद्री निवासियों की कुछ प्रजातियाँ जीवन भर इस तत्व को अपने शरीर के अंदर जमा करने में सक्षम हैं।

रसीद

एल्यूमीनियम के भौतिक और रासायनिक गुण इसे केवल एक ही तरीके से प्राप्त करना संभव बनाते हैं: संबंधित ऑक्साइड के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा। हालाँकि, यह प्रक्रिया तकनीकी रूप से जटिल है। AL 2 O 3 का गलनांक 2000 0 C से अधिक है। इस वजह से, इसे सीधे इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन नहीं किया जा सकता है। इसलिए, निम्नानुसार आगे बढ़ें।

उत्पाद की उपज 99.7% है। हालाँकि, इससे भी अधिक शुद्ध धातु प्राप्त करना संभव है, जिसका उपयोग तकनीकी उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

आवेदन

एल्युमीनियम के यांत्रिक गुण इतने अच्छे नहीं हैं कि इसे शुद्ध रूप में उपयोग किया जा सके। इसलिए, इस पदार्थ पर आधारित मिश्रधातुओं का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इनमें से कई हैं, आप सबसे बुनियादी लोगों का नाम ले सकते हैं।

1. ड्यूरालुमिन।
2. एल्यूमिनियम-मैंगनीज।
3. एल्युमिनियम-मैग्नीशियम।
4. अल्युमीनियम-तांबा।
5. सिलुमिन्स।
6. अवियल.

उनका मुख्य अंतर, स्वाभाविक रूप से, तीसरे पक्ष के एडिटिव्स हैं। ये सभी एल्यूमीनियम पर आधारित हैं। अन्य धातुएँ सामग्री को अधिक टिकाऊ, संक्षारण प्रतिरोधी, पहनने के लिए प्रतिरोधी और प्रक्रिया में आसान बनाती हैं।

एल्युमीनियम के अनुप्रयोग के कई मुख्य क्षेत्र हैं, शुद्ध रूप में और इसके यौगिकों (मिश्र धातु) दोनों के रूप में।

लोहे और उसकी मिश्रधातुओं के साथ एल्युमीनियम सबसे महत्वपूर्ण धातु है। यह आवर्त सारणी के ये दो प्रतिनिधि थे जिन्होंने मानव हाथों में सबसे व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग पाया।

एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के गुण

हाइड्रॉक्साइड सबसे आम यौगिक है जो एल्युमीनियम बनाता है। इसके रासायनिक गुण धातु के समान ही हैं - यह उभयधर्मी है। इसका मतलब यह है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करके दोहरी प्रकृति प्रदर्शित करने में सक्षम है।

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड स्वयं एक सफेद जिलेटिनस अवक्षेप है। यह आसानी से एल्यूमीनियम नमक को क्षार के साथ प्रतिक्रिया करके या एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है, यह हाइड्रॉक्साइड सामान्य रूप से संबंधित नमक और पानी देता है। यदि प्रतिक्रिया क्षार के साथ होती है, तो एल्यूमीनियम के हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स बनते हैं, जिसमें इसकी समन्वय संख्या 4 होती है। उदाहरण: Na - सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट।

रूसी संघ की शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

राज्य प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय

"मॉस्को इंस्टिट्यूट ऑफ़ स्टील एंड अलॉयज़"

स्कूली बच्चों के लिए रूसी ओलंपियाड

"अभिनव प्रौद्योगिकियां और सामग्री विज्ञान"

चरण II: वैज्ञानिक और रचनात्मक प्रतियोगिता

दिशा (प्रोफ़ाइल):

"सामग्री विज्ञान और नई सामग्री की प्रौद्योगिकी"

"एल्यूमीनियम के गुण और उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में आवेदन के क्षेत्र"

मैंने काम कर लिया है:

ज़ैतसेव विक्टर व्लादिस्लावॉविच

मॉस्को, 2009

1 परिचय

4. उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं का अनुप्रयोग

4.1 विमानन

4.2 जहाज निर्माण

4.3 रेल परिवहन

4.4 सड़क परिवहन

4.5 निर्माण

4.6 पेट्रोलियम और रासायनिक उद्योग

4.7 एल्यूमिनियम कुकवेयर

5। उपसंहार

5.1. एल्यूमिनियम - भविष्य की सामग्री

6. प्रयुक्त सन्दर्भों की सूची

1 परिचय

"एल्यूमीनियम के गुण और उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में आवेदन के क्षेत्र" विषय पर अपने निबंध में, मैं इस धातु की ख़ासियत और दूसरों पर इसकी श्रेष्ठता को इंगित करना चाहूंगा। मेरा पूरा पाठ इस बात का प्रमाण है कि एल्युमीनियम भविष्य की धातु है और इसके बिना हमारा आगे का विकास कठिन होगा।

1.1 एल्युमीनियम की सामान्य परिभाषा

अल्युमीनियम (अव्य. एल्युमिनियम, एलुमेन से - फिटकरी) - रासायनिक तत्व III जीआर। आवर्त सारणी, परमाणु क्रमांक 13, परमाणु द्रव्यमान 26.98154। चांदी-सफेद धातु, हल्की, नमनीय, उच्च विद्युत चालकता के साथ, पिघल = 660 डिग्री सेल्सियस। रासायनिक रूप से सक्रिय (हवा में यह एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है)। प्रकृति में व्यापकता के संदर्भ में, यह तत्वों में तीसरे स्थान पर और धातुओं में पहले स्थान पर है (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 8.8%)। विद्युत चालकता के संदर्भ में, एल्यूमीनियम चौथे स्थान पर है, चांदी के बाद दूसरे स्थान पर है (यह पहले स्थान पर है), तांबा और सोना, जो एल्यूमीनियम की कम लागत को देखते हुए, बहुत व्यावहारिक महत्व का है। इसमें एल्यूमीनियम लोहे से दोगुना और तांबा, जस्ता, क्रोमियम, टिन और सीसा से 350 गुना अधिक है। इसका घनत्व मात्र 2.7*10 3 है किग्रा/मी 3. एल्युमीनियम में एक फलक-केंद्रित घन जाली होती है और यह -269 डिग्री सेल्सियस से पिघलने बिंदु (660 डिग्री सेल्सियस) तक के तापमान पर स्थिर होती है। 24°C पर तापीय चालकता 2.37 W×cm -1 ×K -1 है। 20°C पर उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम (99.99%) का विद्युत प्रतिरोध 2.6548×10 -8 ओम×मीटर है, या एनील्ड तांबे के अंतरराष्ट्रीय मानक के विद्युत प्रतिरोध का 65% है। पॉलिश सतह की परावर्तनशीलता 90% से अधिक है।

1.2 एल्युमीनियम उत्पादन का इतिहास

एल्यूमीनियम की प्रलेखित खोज 1825 में हुई थी। यह धातु पहली बार डेनिश भौतिक विज्ञानी हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड द्वारा प्राप्त की गई थी, जब उन्होंने निर्जल एल्यूमीनियम क्लोराइड पर पोटेशियम मिश्रण की क्रिया द्वारा इसे अलग किया था (एल्यूमीनियम ऑक्साइड और कोयले के गर्म मिश्रण के माध्यम से क्लोरीन पारित करके प्राप्त किया गया था)। ). पारे को आसवित करने के बाद, ओर्स्टेड ने एल्युमीनियम प्राप्त किया, हालाँकि यह अशुद्धियों से दूषित था। 1827 में, जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक वॉहलर ने पोटेशियम के साथ हेक्साफ्लोरोएलुमिनेट को कम करके पाउडर के रूप में एल्यूमीनियम प्राप्त किया। एल्यूमीनियम उत्पादन की आधुनिक विधि की खोज 1886 में एक युवा अमेरिकी शोधकर्ता चार्ल्स मार्टिन हॉल ने की थी। (1855 से 1890 तक, केवल 200 टन एल्यूमीनियम का उत्पादन किया गया था, और अगले दशक में, हॉल की विधि का उपयोग करके, दुनिया भर में 28,000 टन इस धातु का उत्पादन किया गया था।) 99.99% से अधिक की शुद्धता वाला एल्यूमीनियम पहली बार 1920 में इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। 1925 में, एडवर्ड्स ने ऐसे एल्यूमीनियम के भौतिक और यांत्रिक गुणों के बारे में कुछ जानकारी प्रकाशित की। 1938 में टेलर, विली, स्मिथ और एडवर्ड्स ने एक लेख प्रकाशित किया जिसमें 99.996% की शुद्धता के साथ एल्यूमीनियम के कुछ गुण दिए गए हैं, जिसे फ्रांस में इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा भी प्राप्त किया गया था। एल्यूमीनियम के गुणों पर मोनोग्राफ का पहला संस्करण 1967 में प्रकाशित हुआ था। कुछ समय पहले तक, यह माना जाता था कि एल्युमीनियम, एक अत्यधिक सक्रिय धातु के रूप में, प्रकृति में स्वतंत्र अवस्था में नहीं पाया जा सकता है, लेकिन 1978 में। साइबेरियाई मंच की चट्टानों में, देशी एल्युमीनियम की खोज की गई - केवल 0.5 मिमी लंबे धागे जैसे क्रिस्टल के रूप में (कई माइक्रोमीटर की धागे की मोटाई के साथ)। संकट और प्रचुरता के सागरों के क्षेत्रों से पृथ्वी पर लाई गई चंद्र मिट्टी में मूल एल्युमीनियम की भी खोज की गई थी। ऐसा माना जाता है कि एल्युमीनियम धातु गैस से संघनन द्वारा बनाई जा सकती है। तापमान में भारी वृद्धि के साथ, एल्युमीनियम हैलाइड विघटित हो जाते हैं, कम धातु संयोजकता वाली अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं, उदाहरण के लिए, AlCl। जब ऐसा यौगिक तापमान में कमी और ऑक्सीजन की अनुपस्थिति के साथ संघनित होता है, तो ठोस चरण में एक असंगत प्रतिक्रिया होती है: कुछ एल्यूमीनियम परमाणु ऑक्सीकरण होते हैं और सामान्य त्रिसंयोजक अवस्था में चले जाते हैं, और कुछ कम हो जाते हैं। मोनिवैलेंट एल्युमीनियम को केवल धातु में बदला जा सकता है: 3AlCl > 2Al + AlCl 3। यह धारणा देशी एल्यूमीनियम क्रिस्टल के धागे जैसी आकृति से भी समर्थित है। आमतौर पर, इस संरचना के क्रिस्टल गैस चरण से तीव्र वृद्धि के कारण बनते हैं। यह संभावना है कि चंद्रमा की मिट्टी में सूक्ष्म एल्युमीनियम डली का निर्माण इसी तरह से किया गया था।

2. शुद्धता की डिग्री और उसके यांत्रिक गुणों के आधार पर एल्यूमीनियम का वर्गीकरण

बाद के वर्षों में, उत्पादन की तुलनात्मक आसानी और आकर्षक गुणों के कारण, एल्युमीनियम के गुणों पर कई कार्य प्रकाशित हुए। शुद्ध एल्युमीनियम का मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक उपयोग पाया गया है - इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर से लेकर इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग के शिखर - माइक्रोप्रोसेसर तक; क्रायोइलेक्ट्रॉनिक्स, क्रायोमैग्नेटिक्स में। शुद्ध एल्युमीनियम प्राप्त करने की नई विधियाँ ज़ोन शुद्धिकरण विधि, अमलगम से क्रिस्टलीकरण (पारा के साथ एल्युमीनियम मिश्र धातु) और क्षारीय समाधानों से पृथक्करण हैं। एल्यूमीनियम की शुद्धता की डिग्री कम तापमान पर विद्युत प्रतिरोध के मूल्य से नियंत्रित होती है। शुद्धता स्तर के अनुसार एल्यूमीनियम का निम्नलिखित वर्गीकरण वर्तमान में उपयोग किया जाता है:

कमरे के तापमान पर एल्यूमीनियम के यांत्रिक गुण:

3. एल्यूमीनियम मिश्रधातु में मुख्य मिश्रधातु तत्व और उनके कार्य

शुद्ध एल्यूमीनियम एक काफी नरम धातु है - तांबे की तुलना में लगभग तीन गुना नरम, इसलिए अपेक्षाकृत मोटी एल्यूमीनियम प्लेटों और छड़ों को भी मोड़ना आसान होता है, लेकिन जब एल्यूमीनियम मिश्र धातु बनाता है (उनमें से एक बड़ी संख्या होती है), तो इसकी कठोरता दस गुना बढ़ सकती है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला:

ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण को कम करने के लिए बेरिलियम मिलाया जाता है। आंतरिक दहन इंजन भागों (पिस्टन और सिलेंडर हेड) के उत्पादन में तरलता में सुधार के लिए एल्यूमीनियम कास्टिंग मिश्र धातुओं में बेरिलियम (0.01 - 0.05%) की छोटी मात्रा का उपयोग किया जाता है।

बोरॉन को विद्युत चालकता बढ़ाने और एक शोधन योजक के रूप में पेश किया गया है। बोरोन को परमाणु ऊर्जा (रिएक्टर भागों को छोड़कर) में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है, क्योंकि यह न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, विकिरण के प्रसार को रोकता है। बोरॉन को औसतन 0.095 - 0.1% की मात्रा में पेश किया जाता है।

बिस्मथ. मशीनीकरण में सुधार के लिए कम पिघलने बिंदु वाली धातुओं जैसे बिस्मथ, सीसा, टिन, कैडमियम को एल्यूमीनियम मिश्र धातु में पेश किया जाता है। ये तत्व नरम, फ़्यूज़िबल चरण बनाते हैं जो चिप की भंगुरता और कटर स्नेहन में योगदान करते हैं।

मिश्रधातुओं में 0.01 - 0.1% की मात्रा में गैलियम मिलाया जाता है, जिससे उपभोग योग्य एनोड बनाए जाते हैं।

लोहा। ताकत बढ़ाने और रेंगने की विशेषताओं में सुधार करने के लिए इसे तारों के उत्पादन में कम मात्रा (»0.04%) में पेश किया जाता है। ठंडे सांचे में ढालने पर लोहा साँचे की दीवारों पर आसंजन को भी कम कर देता है।

ईण्डीयुम. 0.05 - 0.2% जोड़ने से उम्र बढ़ने के दौरान एल्यूमीनियम मिश्र धातु मजबूत हो जाती है, खासकर कम तांबे की सामग्री के साथ। इंडियम एडिटिव्स का उपयोग एल्यूमीनियम-कैडमियम असर मिश्र धातुओं में किया जाता है।

मिश्र धातुओं की ताकत बढ़ाने और संक्षारण गुणों में सुधार करने के लिए लगभग 0.3% कैडमियम मिलाया जाता है।

कैल्शियम प्लास्टिसिटी प्रदान करता है। 5% कैल्शियम सामग्री के साथ, मिश्र धातु में सुपरप्लास्टिकिटी का प्रभाव होता है।

फाउंड्री मिश्र धातुओं में सिलिकॉन सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला योजक है। 0.5-4% की मात्रा में यह टूटने की प्रवृत्ति को कम कर देता है। सिलिकॉन और मैग्नीशियम का संयोजन मिश्र धातु को गर्म करके सील करना संभव बनाता है।

मैग्नीशियम. मैग्नीशियम मिलाने से लचीलापन कम किए बिना मजबूती बढ़ जाती है, वेल्डेबिलिटी बढ़ जाती है और मिश्र धातु का संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाता है।

तांबा मिश्रधातुओं को मजबूत बनाता है, अधिकतम मजबूती 4 - 6% तांबे की मात्रा के साथ प्राप्त की जाती है। कॉपर मिश्र धातुओं का उपयोग आंतरिक दहन इंजन और उच्च गुणवत्ता वाले कास्ट विमान भागों के लिए पिस्टन के उत्पादन में किया जाता है।

टिन काटने के प्रदर्शन में सुधार करता है।

टाइटेनियम. मिश्र धातुओं में टाइटेनियम का मुख्य कार्य कास्टिंग और सिल्लियों में अनाज को परिष्कृत करना है, जो पूरे आयतन में गुणों की ताकत और एकरूपता को बढ़ाता है।

एल्युमीनियम सबसे आम और सस्ती धातुओं में से एक है। इसके बिना आधुनिक जीवन की कल्पना करना कठिन है। इसमें कोई आश्चर्य नहीं कि एल्युमीनियम को 20वीं सदी की धातु कहा जाता है। यह खुद को प्रसंस्करण के लिए अच्छी तरह से उधार देता है: फोर्जिंग, मुद्रांकन, रोलिंग, ड्राइंग, प्रेसिंग। शुद्ध एल्यूमीनियम एक काफी नरम धातु है; इसका उपयोग बिजली के तार, संरचनात्मक हिस्से, खाद्य पन्नी, रसोई के बर्तन और "सिल्वर" पेंट बनाने के लिए किया जाता है। इस खूबसूरत और हल्की धातु का व्यापक रूप से निर्माण और विमानन प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है। एल्युमीनियम प्रकाश को बहुत अच्छे से परावर्तित करता है। इसलिए, इसका उपयोग निर्वात में धातु जमाव की विधि का उपयोग करके दर्पण बनाने के लिए किया जाता है।