అల్యూమినియం ప్రపంచంలో అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే లోహం మరియు భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో 8% కలిగి ఉన్న మూడవ అత్యంత సాధారణ మూలకం. అల్యూమినియం యొక్క బహుముఖ ప్రజ్ఞ దీనిని ఉక్కు తర్వాత అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే లోహంగా చేస్తుంది.

అల్యూమినియం ఉత్పత్తి

అల్యూమినియం బాక్సైట్ అనే ఖనిజం నుండి తీసుకోబడింది. బాక్సైట్ బేయర్ ప్రక్రియ ద్వారా అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (అల్యూమినా)గా మార్చబడుతుంది. తరువాత అల్యూమినాను విద్యుద్విశ్లేషణ కణాలు మరియు హాల్-హెరౌల్ట్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి అల్యూమినియం లోహంగా మారుస్తారు.

అల్యూమినియం వార్షిక డిమాండ్

ప్రపంచవ్యాప్తంగా అల్యూమినియం డిమాండ్ సంవత్సరానికి 29 మిలియన్ టన్నులు. దాదాపు 22 మిలియన్ టన్నులు కొత్త అల్యూమినియం మరియు 7 మిలియన్ టన్నులు రీసైకిల్ చేయబడిన అల్యూమినియం స్క్రాప్. రీసైకిల్ చేయబడిన అల్యూమినియం వాడకం ఆర్థికంగా మరియు పర్యావరణపరంగా ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది. 1 టన్ను కొత్త అల్యూమినియం ఉత్పత్తి చేయడానికి 14,000 kWh అవసరం. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక టన్ను అల్యూమినియంను తిరిగి కరిగించి రీసైకిల్ చేయడానికి ఇందులో 5% మాత్రమే పడుతుంది. వర్జిన్ మరియు రీసైకిల్ చేయబడిన అల్యూమినియం మిశ్రమాల మధ్య నాణ్యతలో తేడా లేదు.

అల్యూమినియం యొక్క అనువర్తనాలు

స్వచ్ఛమైనదిఅల్యూమినియంఇది మృదువైనది, సాగేది, తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు అధిక విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది రేకు మరియు కండక్టర్ కేబుల్స్ కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ ఇతర అనువర్తనాలకు అవసరమైన అధిక బలాలను అందించడానికి ఇతర మూలకాలతో మిశ్రమం చేయడం అవసరం. అల్యూమినియం తేలికైన ఇంజనీరింగ్ లోహాలలో ఒకటి, ఉక్కు కంటే మెరుగైన బలం-బలం నిష్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది.

అల్యూమినియం దాని ప్రయోజనకరమైన లక్షణాలైన బలం, తేలిక, తుప్పు నిరోధకత, పునర్వినియోగపరచదగినది మరియు ఆకృతి సామర్థ్యం వంటి వివిధ కలయికలను ఉపయోగించడం ద్వారా, ఇది నిరంతరం పెరుగుతున్న అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ఉత్పత్తుల శ్రేణి నిర్మాణ పదార్థాల నుండి సన్నని ప్యాకేజింగ్ రేకుల వరకు ఉంటుంది.

మిశ్రమం హోదాలు

అల్యూమినియంను సాధారణంగా రాగి, జింక్, మెగ్నీషియం, సిలికాన్, మాంగనీస్ మరియు లిథియంలతో మిశ్రమం చేస్తారు. క్రోమియం, టైటానియం, జిర్కోనియం, సీసం, బిస్మత్ మరియు నికెల్ యొక్క చిన్న చేర్పులు కూడా తయారు చేయబడతాయి మరియు ఇనుము ఎల్లప్పుడూ తక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది.

300 కంటే ఎక్కువ చేత చేయబడిన మిశ్రమలోహాలు ఉన్నాయి, వాటిలో 50 సాధారణ ఉపయోగంలో ఉన్నాయి. అవి సాధారణంగా USAలో ఉద్భవించిన నాలుగు అంకెల వ్యవస్థ ద్వారా గుర్తించబడతాయి మరియు ఇప్పుడు విశ్వవ్యాప్తంగా ఆమోదించబడ్డాయి. టేబుల్ 1 చేత చేయబడిన మిశ్రమలోహాల వ్యవస్థను వివరిస్తుంది. తారాగణం మిశ్రమలోహాలు ఇలాంటి హోదాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఐదు అంకెల వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయి.

పట్టిక 1.చేత తయారు చేయబడిన అల్యూమినియం మిశ్రమాలకు హోదాలు.

1XXX గా గుర్తించబడిన మిశ్రమం లేకుండా తయారు చేయబడిన అల్యూమినియం మిశ్రమాలకు, చివరి రెండు అంకెలు లోహం యొక్క స్వచ్ఛతను సూచిస్తాయి. అల్యూమినియం స్వచ్ఛతను సమీప 0.01 శాతానికి వ్యక్తీకరించినప్పుడు దశాంశ బిందువు తర్వాత చివరి రెండు అంకెలకు అవి సమానం. రెండవ అంకె అశుద్ధత పరిమితుల్లో మార్పులను సూచిస్తుంది. రెండవ అంకె సున్నా అయితే, అది అశుద్ధ అల్యూమినియం సహజ అశుద్ధత పరిమితులను కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది మరియు 1 నుండి 9 వరకు, వ్యక్తిగత మలినాలను లేదా మిశ్రమ మూలకాలను సూచిస్తుంది.

2XXX నుండి 8XXX సమూహాలకు, చివరి రెండు అంకెలు సమూహంలోని వివిధ అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలను గుర్తిస్తాయి. రెండవ అంకె మిశ్రమలోహ మార్పులను సూచిస్తుంది. రెండవ అంకె సున్నా అసలు మిశ్రమలోహాన్ని సూచిస్తుంది మరియు 1 నుండి 9 పూర్ణాంకాలు వరుస మిశ్రమలోహ మార్పులను సూచిస్తాయి.

అల్యూమినియం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు

అల్యూమినియం సాంద్రత

అల్యూమినియం ఉక్కు లేదా రాగి కంటే మూడింట ఒక వంతు సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది, ఇది వాణిజ్యపరంగా లభించే తేలికైన లోహాలలో ఒకటిగా నిలిచింది. ఫలితంగా అధిక బలం-బరువు నిష్పత్తి దీనిని ఒక ముఖ్యమైన నిర్మాణ పదార్థంగా చేస్తుంది, ముఖ్యంగా రవాణా పరిశ్రమలకు పేలోడ్‌లను లేదా ఇంధన పొదుపును పెంచుతుంది.

అల్యూమినియం బలం

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం అధిక తన్యత బలాన్ని కలిగి ఉండదు. అయితే, మాంగనీస్, సిలికాన్, రాగి మరియు మెగ్నీషియం వంటి మిశ్రమ లోహ మూలకాలను జోడించడం వలన అల్యూమినియం యొక్క బల లక్షణాలను పెంచవచ్చు మరియు నిర్దిష్ట అనువర్తనాలకు అనుగుణంగా ఉండే లక్షణాలతో మిశ్రమలోహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.

అల్యూమినియంచల్లని వాతావరణాలకు బాగా సరిపోతుంది. ఉక్కు కంటే దీనికి ఒక ప్రయోజనం ఉంది, ఎందుకంటే ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతున్న కొద్దీ దాని తన్యత బలం పెరుగుతుంది మరియు అదే సమయంలో దాని దృఢత్వాన్ని నిలుపుకుంటుంది. మరోవైపు ఉక్కు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పెళుసుగా మారుతుంది.

అల్యూమినియం తుప్పు నిరోధకత

గాలికి గురైనప్పుడు, అల్యూమినియం ఉపరితలంపై అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ పొర దాదాపు తక్షణమే ఏర్పడుతుంది. ఈ పొర తుప్పుకు అద్భుతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది చాలా ఆమ్లాలకు చాలా నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది కానీ క్షారాలకు తక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

అల్యూమినియం యొక్క ఉష్ణ వాహకత

అల్యూమినియం యొక్క ఉష్ణ వాహకత ఉక్కు కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు ఎక్కువ. ఇది అల్యూమినియంను శీతలీకరణ మరియు ఉష్ణ వినిమాయకాలు వంటి తాపన అనువర్తనాలకు ముఖ్యమైన పదార్థంగా చేస్తుంది. ఇది విషపూరితం కానిదిగా ఉండటంతో పాటు ఈ లక్షణం అల్యూమినియంను వంట పాత్రలు మరియు వంట సామాగ్రిలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తుంది.

అల్యూమినియం యొక్క విద్యుత్ వాహకత

రాగితో పాటు, అల్యూమినియం విద్యుత్ వాహకంగా ఉపయోగించడానికి తగినంత అధిక విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించే వాహక మిశ్రమం (1350) యొక్క వాహకత అనీల్డ్ రాగిలో దాదాపు 62% మాత్రమే అయినప్పటికీ, ఇది బరువులో మూడింట ఒక వంతు మాత్రమే మరియు అందువల్ల అదే బరువు కలిగిన రాగితో పోల్చినప్పుడు రెండు రెట్లు ఎక్కువ విద్యుత్తును నిర్వహించగలదు.

అల్యూమినియం యొక్క ప్రతిబింబత

UV నుండి ఇన్ఫ్రా-రెడ్ వరకు, అల్యూమినియం ప్రకాశవంతమైన శక్తి యొక్క అద్భుతమైన ప్రతిబింబకం. దాదాపు 80% దృశ్య కాంతి పరావర్తన అంటే అది కాంతి అమరికలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. పరావర్తన యొక్క అదే లక్షణాలుఅల్యూమినియంవేసవిలో సూర్య కిరణాల నుండి రక్షించడానికి మరియు శీతాకాలంలో ఉష్ణ నష్టం నుండి ఇన్సులేటింగ్ చేయడానికి ఒక ఇన్సులేటింగ్ పదార్థంగా అనువైనది.

పట్టిక 2.అల్యూమినియం లక్షణాలు.

అల్యూమినియం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు

అల్యూమినియం విఫలం కాకుండా తీవ్రంగా వైకల్యం చెందుతుంది. ఇది అల్యూమినియంను రోలింగ్, ఎక్స్‌ట్రూడింగ్, డ్రాయింగ్, మ్యాచింగ్ మరియు ఇతర యాంత్రిక ప్రక్రియల ద్వారా ఏర్పరుస్తుంది. దీనిని అధిక సహనానికి కూడా వేయవచ్చు.

అల్యూమినియం లక్షణాలను అనుకూలీకరించడానికి మిశ్రమ లోహాలు, శీతల పని మరియు వేడి-చికిత్స అన్నీ ఉపయోగించవచ్చు.

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం యొక్క తన్యత బలం దాదాపు 90 MPa ఉంటుంది, కానీ కొన్ని వేడి-చికిత్స చేయగల మిశ్రమాలకు దీనిని 690 MPa కంటే ఎక్కువకు పెంచవచ్చు.

అల్యూమినియం ప్రమాణాలు

పాత BS1470 ప్రమాణం తొమ్మిది EN ప్రమాణాలతో భర్తీ చేయబడింది. EN ప్రమాణాలు పట్టిక 4లో ఇవ్వబడ్డాయి.

పట్టిక 4.అల్యూమినియం కోసం EN ప్రమాణాలు

EN ప్రమాణాలు పాత ప్రమాణం BS1470 నుండి ఈ క్రింది అంశాలలో భిన్నంగా ఉంటాయి:

• రసాయన కూర్పులు - మారవు.
• మిశ్రమం సంఖ్యా వ్యవస్థ - మారదు.
• వేడి చికిత్స చేయగల మిశ్రమలోహాలకు టెంపర్ హోదాలు ఇప్పుడు విస్తృత శ్రేణి ప్రత్యేక టెంపర్‌లను కవర్ చేస్తాయి. ప్రామాణికం కాని అనువర్తనాలకు T తర్వాత నాలుగు అంకెల వరకు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి (ఉదా. T6151).
• వేడి చికిత్స చేయలేని మిశ్రమాలకు టెంపర్ హోదాలు - ఉన్న టెంపర్‌లు మారవు కానీ అవి ఎలా సృష్టించబడుతున్నాయనే దాని పరంగా టెంపర్‌లు ఇప్పుడు మరింత సమగ్రంగా నిర్వచించబడ్డాయి. సాఫ్ట్ (O) టెంపర్ ఇప్పుడు H111 మరియు ఇంటర్మీడియట్ టెంపర్ H112 ప్రవేశపెట్టబడింది. మిశ్రమం కోసం 5251 టెంపర్‌లు ఇప్పుడు H32/H34/H36/H38 (H22/H24, మొదలైన వాటికి సమానం) గా చూపించబడ్డాయి. H19/H22 & H24 ఇప్పుడు విడిగా చూపించబడ్డాయి.
• యాంత్రిక లక్షణాలు - మునుపటి గణాంకాల మాదిరిగానే ఉంటాయి. 0.2% ప్రూఫ్ ఒత్తిడిని ఇప్పుడు పరీక్ష సర్టిఫికెట్లలో కోట్ చేయాలి.
• వివిధ స్థాయిలకు సహనాలు కఠినతరం చేయబడ్డాయి.
  

  అల్యూమినియం యొక్క వేడి చికిత్స

  అల్యూమినియం మిశ్రమాలకు వివిధ రకాల ఉష్ణ చికిత్సలను అన్వయించవచ్చు:

  • సజాతీయీకరణ - కాస్టింగ్ తర్వాత వేడి చేయడం ద్వారా విభజనను తొలగించడం.
  • ఎనియలింగ్ - చల్లని పని తర్వాత పని-గట్టిపడే మిశ్రమాలను (1XXX, 3XXX మరియు 5XXX) మృదువుగా చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  • అవపాతం లేదా వయస్సు గట్టిపడటం (మిశ్రమాలు 2XXX, 6XXX మరియు 7XXX).
  • అవపాతం గట్టిపడే మిశ్రమాల వృద్ధాప్యానికి ముందు ద్రావణ వేడి చికిత్స.
  • పూతలను క్యూరింగ్ చేయడానికి స్టవ్ చేయడం
  • వేడి చికిత్స తర్వాత హోదా సంఖ్యలకు ప్రత్యయం జోడించబడుతుంది.
  • F అనే ప్రత్యయం అంటే "కల్పితంగా" అని అర్థం.
  • "O" అంటే "ఎనియల్డ్ చేత తయారు చేయబడిన ఉత్పత్తులు" అని అర్థం.
  • T అంటే అది "వేడి చికిత్స" చేయబడిందని అర్థం.
  • W అంటే పదార్థం ద్రావణం వేడి చికిత్సకు గురైంది.
  • H అనేది "కోల్డ్ వర్క్డ్" లేదా "స్ట్రెయిన్ హార్డెడ్" అయిన వేడి చికిత్స చేయలేని మిశ్రమాలను సూచిస్తుంది.
  • వేడి చికిత్స చేయలేని మిశ్రమలోహాలు 3XXX, 4XXX మరియు 5XXX సమూహాలలో ఉంటాయి.