అల్యూమినియం ప్రపంచంలో అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే లోహం మరియు భూపటలంలో 8% ఉండే మూడవ అత్యంత సాధారణ మూలకం. అల్యూమినియం యొక్క బహుముఖ ప్రజ్ఞ కారణంగా, ఇది ఉక్కు తర్వాత అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే లోహంగా నిలిచింది.

అల్యూమినియం ఉత్పత్తి

అల్యూమినియం బాక్సైట్ అనే ఖనిజం నుండి లభిస్తుంది. బేయర్ ప్రక్రియ ద్వారా బాక్సైట్‌ను అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (అల్యూమినా)గా మారుస్తారు. ఆ తర్వాత, విద్యుద్విశ్లేషణ కణాలు మరియు హాల్-హెరోల్ట్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి అల్యూమినాను అల్యూమినియం లోహంగా మారుస్తారు.

అల్యూమినియం యొక్క వార్షిక డిమాండ్

ప్రపంచవ్యాప్తంగా అల్యూమినియంకు సంవత్సరానికి సుమారు 29 మిలియన్ టన్నుల డిమాండ్ ఉంది. ఇందులో దాదాపు 22 మిలియన్ టన్నులు కొత్త అల్యూమినియం కాగా, 7 మిలియన్ టన్నులు రీసైకిల్ చేసిన అల్యూమినియం స్క్రాప్. రీసైకిల్ చేసిన అల్యూమినియం వాడకం ఆర్థికంగా మరియు పర్యావరణపరంగా ఎంతో ప్రయోజనకరమైనది. ఒక టన్ను కొత్త అల్యూమినియంను ఉత్పత్తి చేయడానికి 14,000 kWh శక్తి అవసరం. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక టన్ను అల్యూమినియంను తిరిగి కరిగించి, రీసైకిల్ చేయడానికి దీనిలో కేవలం 5% శక్తి మాత్రమే సరిపోతుంది. కొత్త మరియు రీసైకిల్ చేసిన అల్యూమినియం మిశ్రమాల నాణ్యతలో ఎటువంటి తేడా ఉండదు.

అల్యూమినియం యొక్క అనువర్తనాలు

స్వచ్ఛమైనఅల్యూమినియంఅల్యూమినియం మృదువైనది, సాగే గుణం కలది, తుప్పు నిరోధకమైనది మరియు అధిక విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. దీనిని ఫాయిల్ మరియు కండక్టర్ కేబుల్స్ కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు, కానీ ఇతర అనువర్తనాలకు అవసరమైన అధిక బలాన్ని అందించడానికి ఇతర మూలకాలతో మిశ్రమం చేయడం అవసరం. అల్యూమినియం అత్యంత తేలికైన ఇంజనీరింగ్ లోహాలలో ఒకటి, దీని బలం-బరువు నిష్పత్తి ఉక్కు కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది.

బలం, తేలికదనం, తుప్పు నిరోధకత, పునర్వినియోగం మరియు సులభంగా ఆకృతి చేయగల సామర్థ్యం వంటి దాని ప్రయోజనకరమైన లక్షణాల యొక్క వివిధ కలయికలను ఉపయోగించడం ద్వారా, అల్యూమినియంను రోజురోజుకు పెరుగుతున్న అనేక అనువర్తనాలలో వినియోగిస్తున్నారు. ఈ ఉత్పత్తుల శ్రేణి నిర్మాణ సామగ్రి నుండి సన్నని ప్యాకేజింగ్ రేకుల వరకు విస్తరించి ఉంది.

మిశ్రమ లోహ హోదాలు

అల్యూమినియంను అత్యంత సాధారణంగా రాగి, జింక్, మెగ్నీషియం, సిలికాన్, మాంగనీస్ మరియు లిథియంలతో మిశ్రమలోహంగా తయారు చేస్తారు. క్రోమియం, టైటానియం, జిర్కోనియం, సీసం, బిస్మత్ మరియు నికెల్‌లను కూడా స్వల్ప పరిమాణంలో కలుపుతారు మరియు ఇనుము కూడా ఎల్లప్పుడూ స్వల్ప పరిమాణంలో ఉంటుంది.

300కు పైగా వ్రాట్ మిశ్రమలోహాలు ఉండగా, వాటిలో 50 సాధారణ వాడుకలో ఉన్నాయి. వాటిని సాధారణంగా నాలుగు అంకెల వ్యవస్థ ద్వారా గుర్తిస్తారు, ఇది USAలో ఉద్భవించి, ఇప్పుడు విశ్వవ్యాప్తంగా ఆమోదించబడింది. పట్టిక 1 వ్రాట్ మిశ్రమలోహాల వ్యవస్థను వివరిస్తుంది. కాస్ట్ మిశ్రమలోహాలు కూడా ఇలాంటి సంకేతాలనే కలిగి ఉంటాయి మరియు ఐదు అంకెల వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయి.

పట్టిక 1.కరిగించి తయారు చేసిన అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహాలకు సంకేతాలు.

1XXXగా సూచించబడిన మిశ్రమం చేయని రాట్ అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహాల విషయంలో, చివరి రెండు అంకెలు లోహం యొక్క స్వచ్ఛతను సూచిస్తాయి. అల్యూమినియం స్వచ్ఛతను 0.01 శాతానికి దగ్గరగా వ్యక్తీకరించినప్పుడు, దశాంశ బిందువు తర్వాత ఉండే చివరి రెండు అంకెలకు ఇవి సమానం. రెండవ అంకె మలినాల పరిమితులలోని మార్పులను సూచిస్తుంది. రెండవ అంకె సున్నా అయితే, అది సహజ మలినాల పరిమితులు కలిగిన మిశ్రమం చేయని అల్యూమినియంను సూచిస్తుంది మరియు 1 నుండి 9 వరకు ఉన్న అంకెలు, వ్యక్తిగత మలినాలను లేదా మిశ్రమ మూలకాలను సూచిస్తాయి.

2XXX నుండి 8XXX గ్రూపుల వరకు, చివరి రెండు అంకెలు ఆ గ్రూపులోని వేర్వేరు అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలను గుర్తిస్తాయి. రెండవ అంకె మిశ్రమలోహ మార్పులను సూచిస్తుంది. రెండవ అంకె సున్నా అయితే అది అసలు మిశ్రమలోహాన్ని సూచిస్తుంది మరియు 1 నుండి 9 వరకు ఉన్న పూర్ణాంకాలు వరుస మిశ్రమలోహ మార్పులను సూచిస్తాయి.

అల్యూమినియం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు

అల్యూమినియం సాంద్రత

అల్యూమినియం సాంద్రత ఉక్కు లేదా రాగి సాంద్రతలో మూడింట ఒక వంతు ఉంటుంది, అందువల్ల ఇది వాణిజ్యపరంగా లభించే తేలికైన లోహాలలో ఒకటి. దీని ఫలితంగా వచ్చే అధిక బలం-బరువు నిష్పత్తి, ముఖ్యంగా రవాణా పరిశ్రమలలో అధిక పేలోడ్‌లను లేదా ఇంధన ఆదాను అనుమతించే ఒక ముఖ్యమైన నిర్మాణ సామగ్రిగా దీనిని చేస్తుంది.

అల్యూమినియం యొక్క బలం

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియంకు అధిక తన్యత బలం ఉండదు. అయితే, మాంగనీస్, సిలికాన్, రాగి మరియు మెగ్నీషియం వంటి మిశ్రణ మూలకాలను జోడించడం ద్వారా అల్యూమినియం యొక్క బల గుణాలను పెంచి, నిర్దిష్ట అనువర్తనాలకు అనుగుణంగా ఉండే గుణాలతో కూడిన మిశ్రమలోహాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

అల్యూమినియంఇది చల్లని వాతావరణాలకు బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గేకొద్దీ దీని తన్యత బలం పెరుగుతుంది, అదే సమయంలో దాని దృఢత్వాన్ని నిలుపుకుంటుంది అనే ప్రయోజనం దీనికి ఉక్కుతో పోలిస్తే ఉంది. మరోవైపు, ఉక్కు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పెళుసుగా మారుతుంది.

అల్యూమినియం యొక్క తుప్పు నిరోధకత

గాలికి గురైనప్పుడు, అల్యూమినియం ఉపరితలంపై దాదాపు తక్షణమే అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడుతుంది. ఈ పొరకు తుప్పు నిరోధకత అద్భుతంగా ఉంటుంది. ఇది చాలా ఆమ్లాలను బాగా నిరోధిస్తుంది, కానీ క్షారాలను తక్కువగా నిరోధిస్తుంది.

అల్యూమినియం యొక్క ఉష్ణ వాహకత

అల్యూమినియం యొక్క ఉష్ణ వాహకత ఉక్కు కంటే సుమారు మూడు రెట్లు ఎక్కువ. ఈ కారణంగా, హీట్-ఎక్స్ఛేంజర్‌ల వంటి శీతలీకరణ మరియు తాపన అనువర్తనాలకు అల్యూమినియం ఒక ముఖ్యమైన పదార్థంగా మారింది. ఇది విషరహితమైనది కావడం కూడా ఈ లక్షణం వల్ల, అల్యూమినియంను వంట పాత్రలు మరియు వంటగది సామాగ్రిలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

అల్యూమినియం యొక్క విద్యుత్ వాహకత్వం

రాగితో పాటు, అల్యూమినియం కూడా విద్యుత్ వాహకంగా ఉపయోగించడానికి సరిపడా అధిక విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించే వాహక మిశ్రమలోహం (1350) యొక్క వాహకత, మెత్తబరచిన రాగిలో కేవలం 62% మాత్రమే ఉన్నప్పటికీ, దాని బరువు రాగిలో మూడింట ఒక వంతు మాత్రమే ఉంటుంది. అందువల్ల, అదే బరువు గల రాగితో పోలిస్తే ఇది రెండింతలు విద్యుత్తును ప్రసరింపజేయగలదు.

అల్యూమినియం యొక్క పరావర్తనశీలత

UV నుండి ఇన్ఫ్రా-రెడ్ వరకు, అల్యూమినియం వికిరణ శక్తిని అద్భుతంగా ప్రతిబింబిస్తుంది. సుమారు 80% దృశ్య కాంతి పరావర్తన సామర్థ్యం కారణంగా దీనిని లైట్ ఫిక్చర్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. అవే పరావర్తన గుణాలు దీనిని తయారు చేస్తాయిఅల్యూమినియంవేసవిలో సూర్యకిరణాల నుండి రక్షించడానికి, శీతాకాలంలో ఉష్ణ నష్టాన్ని నివారించడానికి ఇది ఒక ఆదర్శవంతమైన నిరోధక పదార్థం.

పట్టిక 2.అల్యూమినియం యొక్క లక్షణాలు.

అల్యూమినియం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు

అల్యూమినియం విఫలం కాకుండా తీవ్రంగా రూపాంతరం చెందగలదు. దీనివల్ల రోలింగ్, ఎక్స్‌ట్రూడింగ్, డ్రాయింగ్, మెషీనింగ్ మరియు ఇతర యాంత్రిక ప్రక్రియల ద్వారా అల్యూమినియంకు ఆకృతిని ఇవ్వవచ్చు. దీనిని అధిక టాలరెన్స్‌తో కాస్టింగ్ కూడా చేయవచ్చు.

అల్యూమినియం యొక్క లక్షణాలను తీర్చిదిద్దడానికి అల్లాయింగ్, కోల్డ్ వర్కింగ్ మరియు హీట్-ట్రీటింగ్ వంటి పద్ధతులను ఉపయోగించవచ్చు.

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం యొక్క తన్యత బలం సుమారు 90 MPa ఉంటుంది, కానీ ఉష్ణోపచారానికి అనువైన కొన్ని మిశ్రమలోహాల విషయంలో దీనిని 690 MPa కంటే ఎక్కువగా పెంచవచ్చు.

అల్యూమినియం ప్రమాణాలు

పాత BS1470 ప్రమాణం స్థానంలో తొమ్మిది EN ప్రమాణాలు వచ్చాయి. EN ప్రమాణాలు పట్టిక 4లో ఇవ్వబడ్డాయి.

పట్టిక 4.అల్యూమినియం కోసం EN ప్రమాణాలు

EN ప్రమాణాలు పాత ప్రమాణం, BS1470 నుండి ఈ క్రింది రంగాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి:

• రసాయన కూర్పులు – మారలేదు.
• మిశ్రమ లోహాల సంఖ్యా విధానం – మార్పు లేదు.
• ఉష్ణోపచార మిశ్రమ లోహాల కోసం టెంపర్ హోదాలు ఇప్పుడు విస్తృత శ్రేణి ప్రత్యేక టెంపర్‌లను కలిగి ఉన్నాయి. ప్రామాణికం కాని అనువర్తనాల కోసం T తర్వాత నాలుగు అంకెల వరకు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి (ఉదా. T6151).
• ఉష్ణోపచారానికి గురికాని మిశ్రమలోహాల కోసం టెంపర్ హోదాలు – ఇప్పటికే ఉన్న టెంపర్‌లు మారలేదు, కానీ అవి ఎలా సృష్టించబడతాయనే దాని పరంగా టెంపర్‌లు ఇప్పుడు మరింత సమగ్రంగా నిర్వచించబడ్డాయి. సాఫ్ట్ (O) టెంపర్ ఇప్పుడు H111గా ఉంది మరియు ఒక ఇంటర్మీడియట్ టెంపర్ H112 ప్రవేశపెట్టబడింది. మిశ్రమలోహం 5251 కోసం టెంపర్‌లు ఇప్పుడు H32/H34/H36/H38 (H22/H24, మొదలైన వాటికి సమానమైనవి)గా చూపబడ్డాయి. H19/H22 & H24 ఇప్పుడు విడివిడిగా చూపబడ్డాయి.
• యాంత్రిక లక్షణాలు – మునుపటి గణాంకాలకు సమానంగా ఉంటాయి. పరీక్షా ధృవపత్రాలపై ఇప్పుడు 0.2% ప్రూఫ్ స్ట్రెస్‌ను తప్పనిసరిగా పేర్కొనాలి.
• సహన పరిమితులు వివిధ స్థాయిలలో కఠినతరం చేయబడ్డాయి.
  

  అల్యూమినియం యొక్క ఉష్ణ చికిత్స

  అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహాలకు వివిధ రకాల ఉష్ణ చికిత్సలను వర్తింపజేయవచ్చు:

  • హోమోజినైజేషన్ – కాస్టింగ్ తర్వాత వేడి చేయడం ద్వారా విభజనను తొలగించడం.
  • అనీలింగ్ – కోల్డ్ వర్కింగ్ తర్వాత వర్క్-హార్డెనింగ్ మిశ్రమలోహాలను (1XXX, 3XXX మరియు 5XXX) మెత్తబరచడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  • అవక్షేపణ లేదా వయస్సు గట్టిపడటం (మిశ్రలోహాలు 2XXX, 6XXX మరియు 7XXX).
  • అవక్షేప దృఢీకరణ మిశ్రమ లోహాల వృద్ధాప్యానికి ముందు ద్రావణ ఉష్ణ చికిత్స.
  • పూతలను గట్టిపరచడానికి పొయ్యి
  • ఉష్ణ చికిత్స తర్వాత హోదా సంఖ్యలకు ఒక ప్రత్యయం జోడించబడుతుంది.
  • F అనే ప్రత్యయం “తయారు చేయబడినట్లుగా” అని అర్థం.
  • O అంటే “అనీల్డ్ వ్రాట్ ప్రొడక్ట్స్”.
  • T అంటే దానికి “ఉష్ణ చికిత్స” చేయబడిందని అర్థం.
  • W అంటే ఆ పదార్థానికి ద్రావణ ఉష్ణ చికిత్స చేయబడిందని అర్థం.
  • H అనేది ఉష్ణోపచారానికి గురి కాని, “కోల్డ్ వర్క్డ్” లేదా “స్ట్రెయిన్ హార్డెన్డ్” చేయబడిన మిశ్రమలోహాలను సూచిస్తుంది.
  • ఉష్ణోపచారానికి గురి కాని మిశ్రమలోహాలు 3XXX, 4XXX మరియు 5XXX సమూహాలకు చెందినవి.