Alumīnijs
Alumīnija sakausējumi ir sakausējumi, kuros alumīnijs (Al) ir dominējošais metāls. Tipiskie piekausējumi ir varš, magnijs, mangāns, silīcijs, alva un cinks. Alumīnija sakausējumiem ir divas galvenās klasifikācijas, proti, liešanai paredzētais un priekš apstrādes paredzētais. Tālāk tās abas vēl iedalās kategorijās – termiski apstrādājamas un termiski neapstrādājamas. Aptuveni 85% alumīnija tiek apstrādāti, pārējais tiek izmantots liešanai.
Apstrādātie produkti ir piemēram alumīnija loksnes, follija, velmētie profili.
Uz alumīnija ir oksīda slānis, kas ir izturīgs pret koroziju un nodilumu. Tīrs alumīnijs principā nokorodē, korozija vairāk skar alumīnija piekausējumu. Lai alumīnija sakausējums nekorodētu, tam ir nepieciešams biezs oksīda aizsargslānis. Lai novērstu alumīnija sakausējuma sabrukumu un noberšanos, ir izveidoti paņēmieni lai izveidotu šo biezo aizargājošo oksīda slāni. Populārākais paņēmiens, kā veidot šo oksīda slāni, ir process, ko sauc par anodēšanu.
Anodēšana ir process, ko izmanto, lai veicinātu alumīnija oksīda slāņa veidošanos uz pamatmateriāla ātrāk un ar lielāku biezumu, nekā parasti tas notiek dabīgos apstākļos. Alumīnija anodēšana tiek uzskatīta par elektroķīmisko procesu. Tas ietver alumīnija iegremdēšanu tvertnē, kas ir pildīta ar elektrolītisku šķīdumu. Šis šķīdums satur skābi, skābes veids atkarīgs no lietošanas veida. Pēc iegremdēšanas caur alumīniju tiek dota elektriskā strāva. Anodētais alumīnijs kalpo kā anods. Tvertnē ievieto arī katodu (parasti alumīnijs vai svins). Elektriskā strāva izraisa alumīnija oksidēšanos.
Anodēšana visbiežāk tiek izmantota, lai uzlabotu izturību pret koroziju un nodilumu noteiktiem alumīnija skausējuma veidiem. Alumīnijs, kas nav oksidēts ir mīksts metāls salīdzinot ar tēraudu vai titānu, savukārt alumīnija oksīds ir ārkārtīgi ciets materiāls. Anodēšana būtiski palielina alumīnija nodilumizturību, līdz ar to, to labi var izmantot detaļās kas ir patstāvīgā kustībā un saskarē ar citiem materiāliem.
Duralumīnijs. Duralumīnijs ir komercnosaukums vienam no agrākajiem alumīnija sakausējuma veidiem. Termins galvenokārt attiecas uz 2000 sērijas alumīnija sakausējumiem, ka sastāvā ir alumīnijs un varš. To galvenokārt izmanto lidmašīnu korpusu ražošanā.
Inženierbūvēs tiek izmantoti alumīniji ar plašu īpašību spektru. Alumīnija sakausējumu sistēmas tiek klasificētas pēc numuru sistēmas (ANSI), vai pēc nosaukuma, norādot to galvenās leģēšanas sastāvdaļas. Izvēloties pareizo sakausējumu konkrētam pielietojumam, jāņem vērā arī tās stiepes izturība, blīvums, plastika, veidojamība, apstrādājamība, metināmība un izturība pret koroziju.
Liešanai un apstrādei paredzētajiem alumīnija sakausējumiem, izmanto atšķirīgas identifikācijas sistēmas. Apstrādāts alumīnijs tiek apzīmēts ar četrciparu skaitli, kas identificē leģējošos tēraudus. Pirmais cipars norāda galvenos leģējošos elementus, otrais – ja tas atšķiras no 0 norāda sakausējuma variāciju un trešais un ceturtais cipars identificē īpašo sakausējumu sērijā.
- 1000 sērija būtībā ir tīrs alumīnijs ar vismaz 99% alumīnija saturu pēc svara un var tikt rūdīts mehāniski apstrādājot.
- 2000 sērija ir leģēta ar varu, pēc rūdīšanas, stiprības ziņā ir pielīdzināms tēraudam. Tas tiek dēvēts arī par dūralumīniju.
- 3000 sērija ir leģēta ar mangānu, un var tikt rūdīts mehāniski apstrādājot.
- 4000 sērija ir leģēta ar silīciju. Šis alumīnija-silīcija sakausējums ir paredzēts lējumiem.
- 5000 sērija ir leģēta ar magniju un nodrošina izcilu pretkorozijas izturību, padarot to piemērotu jūras videi.
- 6000 sērija ir leģēta ar magniju un silīciju. To var vienkārši apstrādāt, metināt, un tie var būt termiski rūdīti. 6061 sakausējums ir viens no visbiežāk izmantotajiem vispārējā pielietojuma alumīnija sakausējumiem.
- 7000 sērija ir leģēta ar cinku. To var termiski rūdīt līdz visstiprākajai izturības pakāpei (7068 sakausējuma maksimālā stiepes izturība līdz 700 MPa).
- 8000 sērija ir leģēta ar citiem elementiem, kas nav ietverti citās sērijās. Piemērs ir alumīnija-litija sakausējumi.