بالمقارنة مع سبائك الحديد، تتمتع سبائك الألومنيوم بالعديد من الخصائص الممتازة. تتميز سبائك الألومنيوم بكثافة منخفضة نسبيًا وقوة نوعية عالية، وتستخدم على نطاق واسع في صناعات الطائرات والسيارات والسفن والفضاء. يتمتع الألومنيوم بموصلية كهربائية وحرارية جيدة، وهو مادة لا غنى عنها في صناعة الأجهزة الكهربائية والأدوات. كما أنه مادة مثالية لتصنيع الأجزاء المعرضة لدرجات حرارة عالية. مع تطور الصناعة الحديثة، أصبحت سبائك الألومنيوم مستخدمة على نطاق واسع. المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم هي عملية يمكن من خلالها أن يؤدي صب سبائك الألومنيوم إلى زيادة قوة وصلابة هذه السبائك.
أنواع سبائك الألومنيوم المصبوبة
وفقًا لتركيبتها، يمكن تصنيف سبائك الألومنيوم إلى سبائك الألومنيوم والسيليكون، وسبائك الألومنيوم والنحاس، وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، وسبائك الألومنيوم والزنك.
تتميز سبائك الألومنيوم-السيليكون بأداء جيد في الصب، لكن قوتها ومرونتها منخفضتان. ومع ذلك، يمكن تحسين خصائصها الميكانيكية من خلال المعالجة التعديلية. هناك أنواع عديدة من سبائك الألومنيوم والسيليكون، وتعد ZL102 إحدى السبائك النموذجية. وتستخدم على نطاق واسع في تصنيع أسطوانات محركات الاحتراق الداخلي، ورؤوس الأسطوانات، والمكابس، وعلب أجهزة القياس، وريش المراوح، وما إلى ذلك.
تتميز سبائك الألومنيوم والنحاس بمقاومة جيدة للحرارة وأداء جيد في القطع، لكنها تعاني من ضعف في أداء الصب ومقاومة التآكل. وتُستخدم في الغالب لتصنيع مكابس محركات الاحتراق الداخلي ورؤوس الأسطوانات.
تتميز سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم بخفة الوزن والقوة العالية ومقاومة جيدة للتآكل، ولكنها تعاني من ضعف في أداء الصب. وتُستخدم في الغالب في الأجزاء التي تتحمل أحمال الصدمات وتعمل في ظروف تآكلية، مثل عجلات الهبوط للطائرات وفتحات النوافذ البحرية.
تتميز سبائك الألومنيوم والزنك بقوة عالية، لكنها تعاني من ضعف مقاومة التآكل وميل كبير للتشقق الحراري، وتُستخدم عادةً في تصنيع أجزاء محركات السيارات.
المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم
تتميز سبائك الألومنيوم والسيليكون بأفضل أداء في عملية الصب، حيث يمكن استخدامها لصب قطع معقدة ذات جدران رقيقة. أما سبائك الألومنيوم والنحاس، والألومنيوم والمغنيسيوم، والألومنيوم والزنك، فهي بعيدة جدًّا عن نقطة الانصهار المتساوي، مما يجعل أداء الصب ضعيفًا. يتم رفع درجة حرارة الصب بشكل مناسب، ويتم وضع قناة الصب في مكان مناسب لمنع حدوث عيوب مثل فشل الصب، والانكماش، والتشققات. تتأثر سبائك الألومنيوم بسهولة بالامتصاص والتأكسد، لذا يُفضل إزالة الغازات عن طريق وحدة إزالة الغازات وتنقيته. وعند الصب، يتم استخدام نظام صب مفتوح وقناة صب متعرجة، وذلك لتجنب الأكسدة.
