در بيشتر فرآيندهاى استخراجى الكتريسيته نقش بسزايى دارد، مانند: فرآيند هال- هرول قرن 19 كه گام مؤثرى در استفاده از نيروى برق براى توليد فلز مى باشد. در انگلستان همفرى ديوى طى سالهاى 1808- 1813 براى استخراج اين فلز(آلومينيم) از تركيبات آن كوشيد ولى تنها آلياژى از آلومنيوم، آهن به دست آورد. كوششهاى بعدى او در اين مورد نيز نتيجه اى نبخشيد. ديوى عنصرى راكه سعى مى كرد از اكسيدآلومينيم (كه درآن زمان هم آلومينا" ناميده مى شد) به دست آورد آلومينيمAluminium) )(آلومينيم) ناميد،و بعد ها آلومينيم Aluminum آلومينم ناميد، كه اين نام اخير هنوز در آمريكا مصطلح است، ولى در كشورهاى انگليسى زبان و در اروپا آلومينيم را به كار مى برند. در سال 1825 فيزيكدان دانماركى هانس كريستين اورستد روش ديگرى براى استخراج را آزمايش كرد، حبه هاى كوچكى از فلز را كه احتمالأ حاوى آلومينيم ناخالص بود به دست آورد. اورستد را بايد راهگشاى واقعى دستيابى به آلومينيوم محسوب كرد. فريدريش وهلر آلمانى با الهام از روش اورستد و به كارگيرى آن در تحقيقات بيشتر موفق شد تا به سال 1837 آلومينيوم را به صورت ورقه هاى نازك توليد كند. در همان سال او خواص شيميايى اين فلز را براى اولين بار گزارش كرد.وهلر به سال 1835و پس از اصلاح روش خود توانست مقادير كمى آلومينيم را به صورت ذرات سوزنى شكل توليد كن كه براى اولين بار از آنها براى تعيين خواص فيزيكى اين فلز استفاده كرد. هانرى سن كلردوويل فرانسوى بر اساس نتايجى كه وهلر به دست آورده بود موفق به حذف موانع بيشترى شد و روش ديگرى كه از نظر فنى براى استخراج آلومينيوم عملى بود به دست آورد. اولين قطعه آلومينيم توليد شده به اين روش، خلوصى بين 96 تا 97 درصد داشت و در سال 1855 در نمايشگاه بين المللى پاريس به نمايش گذاشته شد.
تاريخچه آلومينيم وشرح کامل آلیاژ Al-Cu :
در بيشتر فرآيندهاى استخراجى الكتريسيته نقش بسزايى دارد، مانند: فرآيند هال- هرول قرن 19 كه گام مؤثرى در استفاده از نيروى برق براى توليد فلز مى باشد. در انگلستان همفرى ديوى طى سالهاى 1808- 1813 براى استخراج اين فلز(آلومينيم) از تركيبات آن كوشيد ولى تنها آلياژى از آلومنيوم، آهن به دست آورد. كوششهاى بعدى او در اين مورد نيز نتيجه اى نبخشيد. ديوى عنصرى راكه سعى مى كرد از اكسيدآلومينيم (كه درآن زمان هم آلومينا" ناميده مى شد) به دست آورد آلومينيمAluminium) )(آلومينيم) ناميد،و بعد ها آلومينيم Aluminum آلومينم ناميد، كه اين نام اخير هنوز در آمريكا مصطلح است، ولى در كشورهاى انگليسى زبان و در اروپا آلومينيم را به كار مى برند. در سال 1825 فيزيكدان دانماركى هانس كريستين اورستد روش ديگرى براى استخراج را آزمايش كرد، حبه هاى كوچكى از فلز را كه احتمالأ حاوى آلومينيم ناخالص بود به دست آورد. اورستد را بايد راهگشاى واقعى دستيابى به آلومينيوم محسوب كرد. فريدريش وهلر آلمانى با الهام از روش اورستد و به كارگيرى آن در تحقيقات بيشتر موفق شد تا به سال 1837 آلومينيوم را به صورت ورقه هاى نازك توليد كند. در همان سال او خواص شيميايى اين فلز را براى اولين بار گزارش كرد.وهلر به سال 1835و پس از اصلاح روش خود توانست مقادير كمى آلومينيم را به صورت ذرات سوزنى شكل توليد كن كه براى اولين بار از آنها براى تعيين خواص فيزيكى اين فلز استفاده كرد. هانرى سن كلردوويل فرانسوى بر اساس نتايجى كه وهلر به دست آورده بود موفق به حذف موانع بيشترى شد و روش ديگرى كه از نظر فنى براى استخراج آلومينيوم عملى بود به دست آورد. اولين قطعه آلومينيم توليد شده به اين روش، خلوصى بين 96 تا 97 درصد داشت و در سال 1855 در نمايشگاه بين المللى پاريس به نمايش گذاشته شد. در آن زمان
هنوز آلومينيم را به عنوان فلزى كمياب، بسيار گران مى شناختند كه نمى توانستند قيمتى براى آن تعيين كنند چون هنوز فقط چند كيلوگرم از آن را در دست داشتند. گفته مى شود كه در قصر ناپلئون سوم فقط براى او، ملكه، ميهمانان ويژه، اعضاى خاندان سلطنتى از ظروف آلومينيمى استفاده مى شد و براى ساير ميهمانان از ظروف طلا استفاده مى كردند. در سال 1886 پل. هرولت فرانسوى، چارلز مارتين هال آمريكايى همزمان، مستقل از هم توانستند از طريق تجزيه الكتروليتى اكسيد آلومينيم حل شده در مذاب كريوليت اين فلز را توليد كنند. در آن زمان، تهيه انرژى الكتريكى لازم براى الكتروليز ديگر مشكلى نبود، زيرا در سال 1866 ورنرفون زيمنس آلمانى
دينام
ژنراتور را اختراع كرده بود. امروزه در كليه فرآيندهاى توليد آلومينيم در سراسر دنيا همچنان بر اساس اصول كلى كشف شده توسط هرولت و هال عمل مى شود و بنابراين مى توان گفت سال1886، سال آغاز توليد صنعتى آلومينيم است. در آن زمان، قبل از اين كه بتوان عمل استخراج فلز را در مقياس بزرگ آغاز كرد يك مشكل ديگر به وضوح به چشم مى خورد و آن توليد ماده اوليه يعنى اكسيد آلومينيم از سنگ معدن بوكسيت در مقياس زياد بود. باير اتريشى در سال1893 با حل كردن بوكسيت در سود سوزآور براى تهيه اكسيد از بوكسيت فرآيندى مقرون به صرفه به دست آورد. امروزه اغلب كارخانجات تهيه اكسيدآلومينيم، اكسيد
لازم براى الكتروليز را بر اساس فرآيند باير تهيه مى كنند
-خواص آلومینیم
آلومینم دارای خواص بسیار گسترده ای است که مهمترین آن ها به قرار زیر است ؟آلومینیم سبک است به طور یکه یک متر مربع از ورق آلومینمی به ضخامت یک 7/2 کیلو گرم وزن دارد وزن چنین وزن ورقی اگر از فولاد باشد 8/7 کیلوگرم و اگر از مس یاشد 9/8 کیلوگرم است در عین حال از 2/7 کیلو گرم می توان یک متر مربع ورق آلومینمی به ضخامت یک میلیمتر تولید کرد اما برای تولید 34/0 متر مربع ورق فولاد به 7/2 کیلو گرم فولاد و برای تهیه 30/0 متر مربع ورق مس به 7/2 کیلو گرم مس نیاز داریم سیک بودن آلومینیم سیی می شود با وجود بالا تر بودن قیمت یک کلیو گرم آن در مقایسه با آن فولاد و سایر فلزات سنگین رقیب مناسبی در مقابل آنها محسوب شود یکی دیگر از خواص بسیار گسترده آلومینیم محکم بودن آن است برخی از آلیاژهای آلومینمی استحکامی قابل مقایسه با استحکام فولاد های ساختمانی غیر آلیاژی دارند آلومینم هم مانند تمام فلزات دیگر هر چه خالصتر باشد استحکام کمتری دارد استحکام این فلز به روش های مختلف می توان تا 540 یا بیشتر افزایش داد آلومینیم در مقابل خوردگی اتمسفری و در مقابل بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است آلومینمی را به آسانی می توان شکل داد وروی آن کار کدر می توان این فلز را نورد کرد چکش کاری کرد ، فشار کاری ( اکستروژن ) کرد چین داد شیار دار کرد لبه داد حک کرد هم کرد برش داد کشش عمیق داد و برید همچنین می توان آلومینیم را اره کرد مته زد تراش داد سنگ زد پرداخت و حتی به ضخامت 004/0 میلی متر نورد کرد ریخته گری آلومینم همراه سیلیسیم منیزیم مس به عنوان عناصر آلیاژِ در قالبهای ماسه ای فلزی وتحت فشار (تزریقی ) آسان است آلومینم را می توان از طریق کلید روش های معمولی جوشکاری و لحیم کاری چسب زدن یا پرچکاری به هم اتصال داد آلومینم از نظر حرارتی و هدایت الکتریکی هادی بسیار خوبی است
-آلیاژ ساز ها و یا هاردنر ها ( آمیژن ها):
این گروه از آلیاژ ساز ها هنگامی استفاده می شود که قرار باشد عناصری را با نقطه ذوب بالاتر یا نقطه ذوب پایین تر به مذاب اضافه کنیم به عنوان مثال اضافه کردن مس با نقطه ذوب 1080 درجه سانتیگراد به مذاب آلومینیم که این عمل باید به صورت آمیژن انجام شود . یا اضافه کردن روی با نقطه ذوب 420 درجه سانتیگراد به مذاب آلومینیم که باید به صورت آمیژن انجام شود.
نکته : آمیژن در اين بخش به معنی عنصری است که با آلومینیم آلیاژ سازی شده است . مانند آمیژن مس
نکته : فلزاتی که دارای نقطه ذوب پایین هستند به علت فشار بخار زیاد در ریخته گری آلومینیم اگر به صورت خالص به مذاب اضافه شوند باعث پاشش مذاب می شوند .
انواع روش های تولید هاردنر ها :
روش اول : در این روش ابتدا مذاب آلومینیم را تهیه نموده سپس فلز مورد نظر را به صورت قطعات ریز و کوچک در داخل فویل های آلومینیمی قرار می دهیم و آرام و آرام به مذاب آلومینیم اضافه می کنیم
روش دوم : آلومینیم و فلز مورد نظر را به صورت جداگانه ذوب کرده و سپس فلز با نقطه ذوب بالا را به صورت باریکه مذاب به مذاب آلومینیم اضافه کرده و هم می زنیم
تاريخچه آلومينيم وشرح کامل آلیاژ Al-Cu :
در بيشتر فرآيندهاى استخراجى الكتريسيته نقش بسزايى دارد، مانند: فرآيند هال- هرول قرن 19 كه گام مؤثرى در استفاده از نيروى برق براى توليد فلز مى باشد. در انگلستان همفرى ديوى طى سالهاى 1808- 1813 براى استخراج اين فلز(آلومينيم) از تركيبات آن كوشيد ولى تنها آلياژى از آلومنيوم، آهن به دست آورد. كوششهاى بعدى او در اين مورد نيز نتيجه اى نبخشيد. ديوى عنصرى راكه سعى مى كرد از اكسيدآلومينيم (كه درآن زمان هم آلومينا" ناميده مى شد) به دست آورد آلومينيمAluminium) )(آلومينيم) ناميد،و بعد ها آلومينيم Aluminum آلومينم ناميد، كه اين نام اخير هنوز در آمريكا مصطلح است، ولى در كشورهاى انگليسى زبان و در اروپا آلومينيم را به كار مى برند. در سال 1825 فيزيكدان دانماركى هانس كريستين اورستد روش ديگرى براى استخراج را آزمايش كرد، حبه هاى كوچكى از فلز را كه احتمالأ حاوى آلومينيم ناخالص بود به دست آورد. اورستد را بايد راهگشاى واقعى دستيابى به آلومينيوم محسوب كرد. فريدريش وهلر آلمانى با الهام از روش اورستد و به كارگيرى آن در تحقيقات بيشتر موفق شد تا به سال 1837 آلومينيوم را به صورت ورقه هاى نازك توليد كند. در همان سال او خواص شيميايى اين فلز را براى اولين بار گزارش كرد.وهلر به سال 1835و پس از اصلاح روش خود توانست مقادير كمى آلومينيم را به صورت ذرات سوزنى شكل توليد كن كه براى اولين بار از آنها براى تعيين خواص فيزيكى اين فلز استفاده كرد. هانرى سن كلردوويل فرانسوى بر اساس نتايجى كه وهلر به دست آورده بود موفق به حذف موانع بيشترى شد و روش ديگرى كه از نظر فنى براى استخراج آلومينيوم عملى بود به دست آورد. اولين قطعه آلومينيم توليد شده به اين روش، خلوصى بين 96 تا 97 درصد داشت و در سال 1855 در نمايشگاه بين المللى پاريس به نمايش گذاشته شد. در آن زمان
هنوز آلومينيم را به عنوان فلزى كمياب، بسيار گران مى شناختند كه نمى توانستند قيمتى براى آن تعيين كنند چون هنوز فقط چند كيلوگرم از آن را در دست داشتند. گفته مى شود كه در قصر ناپلئون سوم فقط براى او، ملكه، ميهمانان ويژه، اعضاى خاندان سلطنتى از ظروف آلومينيمى استفاده مى شد و براى ساير ميهمانان از ظروف طلا استفاده مى كردند. در سال 1886 پل. هرولت فرانسوى، چارلز مارتين هال آمريكايى همزمان، مستقل از هم توانستند از طريق تجزيه الكتروليتى اكسيد آلومينيم حل شده در مذاب كريوليت اين فلز را توليد كنند. در آن زمان، تهيه انرژى الكتريكى لازم براى الكتروليز ديگر مشكلى نبود، زيرا در سال 1866 ورنرفون زيمنس آلمانى
دينام
ژنراتور را اختراع كرده بود. امروزه در كليه فرآيندهاى توليد آلومينيم در سراسر دنيا همچنان بر اساس اصول كلى كشف شده توسط هرولت و هال عمل مى شود و بنابراين مى توان گفت سال1886، سال آغاز توليد صنعتى آلومينيم است. در آن زمان، قبل از اين كه بتوان عمل استخراج فلز را در مقياس بزرگ آغاز كرد يك مشكل ديگر به وضوح به چشم مى خورد و آن توليد ماده اوليه يعنى اكسيد آلومينيم از سنگ معدن بوكسيت در مقياس زياد بود. باير اتريشى در سال1893 با حل كردن بوكسيت در سود سوزآور براى تهيه اكسيد از بوكسيت فرآيندى مقرون به صرفه به دست آورد. امروزه اغلب كارخانجات تهيه اكسيدآلومينيم، اكسيد
لازم براى الكتروليز را بر اساس فرآيند باير تهيه مى كنند
-خواص آلومینیم
آلومینم دارای خواص بسیار گسترده ای است که مهمترین آن ها به قرار زیر است ؟آلومینیم سبک است به طور یکه یک متر مربع از ورق آلومینمی به ضخامت یک 7/2 کیلو گرم وزن دارد وزن چنین وزن ورقی اگر از فولاد باشد 8/7 کیلوگرم و اگر از مس یاشد 9/8 کیلوگرم است در عین حال از 2/7 کیلو گرم می توان یک متر مربع ورق آلومینمی به ضخامت یک میلیمتر تولید کرد اما برای تولید 34/0 متر مربع ورق فولاد به 7/2 کیلو گرم فولاد و برای تهیه 30/0 متر مربع ورق مس به 7/2 کیلو گرم مس نیاز داریم سیک بودن آلومینیم سیی می شود با وجود بالا تر بودن قیمت یک کلیو گرم آن در مقایسه با آن فولاد و سایر فلزات سنگین رقیب مناسبی در مقابل آنها محسوب شود یکی دیگر از خواص بسیار گسترده آلومینیم محکم بودن آن است برخی از آلیاژهای آلومینمی استحکامی قابل مقایسه با استحکام فولاد های ساختمانی غیر آلیاژی دارند آلومینم هم مانند تمام فلزات دیگر هر چه خالصتر باشد استحکام کمتری دارد استحکام این فلز به روش های مختلف می توان تا 540 یا بیشتر افزایش داد آلومینیم در مقابل خوردگی اتمسفری و در مقابل بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است آلومینمی را به آسانی می توان شکل داد وروی آن کار کدر می توان این فلز را نورد کرد چکش کاری کرد ، فشار کاری ( اکستروژن ) کرد چین داد شیار دار کرد لبه داد حک کرد هم کرد برش داد کشش عمیق داد و برید همچنین می توان آلومینیم را اره کرد مته زد تراش داد سنگ زد پرداخت و حتی به ضخامت 004/0 میلی متر نورد کرد ریخته گری آلومینم همراه سیلیسیم منیزیم مس به عنوان عناصر آلیاژِ در قالبهای ماسه ای فلزی وتحت فشار (تزریقی ) آسان است آلومینم را می توان از طریق کلید روش های معمولی جوشکاری و لحیم کاری چسب زدن یا پرچکاری به هم اتصال داد آلومینم از نظر حرارتی و هدایت الکتریکی هادی بسیار خوبی است
-آلیاژ ساز ها و یا هاردنر ها ( آمیژن ها):
این گروه از آلیاژ ساز ها هنگامی استفاده می شود که قرار باشد عناصری را با نقطه ذوب بالاتر یا نقطه ذوب پایین تر به مذاب اضافه کنیم به عنوان مثال اضافه کردن مس با نقطه ذوب 1080 درجه سانتیگراد به مذاب آلومینیم که این عمل باید به صورت آمیژن انجام شود . یا اضافه کردن روی با نقطه ذوب 420 درجه سانتیگراد به مذاب آلومینیم که باید به صورت آمیژن انجام شود.
نکته : آمیژن در اين بخش به معنی عنصری است که با آلومینیم آلیاژ سازی شده است . مانند آمیژن مس
نکته : فلزاتی که دارای نقطه ذوب پایین هستند به علت فشار بخار زیاد در ریخته گری آلومینیم اگر به صورت خالص به مذاب اضافه شوند باعث پاشش مذاب می شوند .
انواع روش های تولید هاردنر ها :
روش اول : در این روش ابتدا مذاب آلومینیم را تهیه نموده سپس فلز مورد نظر را به صورت قطعات ریز و کوچک در داخل فویل های آلومینیمی قرار می دهیم و آرام و آرام به مذاب آلومینیم اضافه می کنیم
روش دوم : آلومینیم و فلز مورد نظر را به صورت جداگانه ذوب کرده و سپس فلز با نقطه ذوب بالا را به صورت باریکه مذاب به مذاب آلومینیم اضافه کرده و هم می زنیم