סגסוגות אלומיניום הן אחד החומרים המגוונים ביותר, משמש בכל דבר, מהנדסת תעופה וחלל ועד מכשירי מטבח. הפופולריות שלהם אינה מופרכת; סגסוגות אלו מציעות איזון כוח יוצא דופן, מִשׁקָל, ועמידות בפני קורוזיה שמעט חומרים יכולים להתאים. למרות זאת, היבט מעניין אחד מבלבל לעתים קרובות מתחילים: ישנם הבדלים עדינים בצפיפות בין דרגות שונות של סגסוגת אלומיניום(טבלת צפיפות של סגסוגות אלומיניום), והבלוג הזה בוחן את הגורמים התורמים להבדלי הצפיפות הללו.

סדרת סגסוגת אלומיניום והדרגות האופייניות לה

סגסוגות אלומיניום הן חומרים המורכבים מאלומיניום (אל) ואלמנטים סגסוגים שונים (כגון נחושת, מגנזיום, סִילִיקוֹן, אָבָץ, וכו ') המשפרים את התכונות המכניות והשימושיות שלהם עבור יישומים שונים. על פי יסודות הסגסוגת העיקריים, ניתן לחלק אותו ל 8 סִדרָה , כל סדרה מכילה כמה דרגות סגסוגת.

להלן טבלה המציגה בתמציתיות את סדרת סגסוגת האלומיניום העיקרית וכמה דרגות מייצגות בתוך כל סדרה, הדגשת המאפיינים העיקריים והיישומים האופייניים שלהם.

השפעת יסודות סגסוגת על צפיפות סגסוגות אלומיניום

הצפיפות של סגסוגות אלומיניום נקבעת בעיקר על ידי הרכבה. הצפיפות של אלומיניום טהור היא בערך 2.7 g/cm3 או 0.098 lb/in3 , אבל הוספת אלמנטים סגסוגים יכולה לשנות את הערך הזה. לדוגמה, הוספת נחושת (שהוא צפוף יותר מאלומיניום) ליצור סגסוגות כמו 2024 אוֹ 7075 יכול להגביר את הצפיפות של החומר המתקבל. לעומת זאת, הסיליקון פחות צפוף וכאשר נעשה בו שימוש בסגסוגות כגון 4043 אוֹ 4032, מפחית את הצפיפות הכוללת.

טבלה של יסודות סגסוגת והשפעתם על הצפיפות

טבלת צפיפות סגסוגת אלומיניום טיפוסית

להלן תרשים טיפוסי של צפיפות עבור כמה סגסוגות אלומיניום נפוצות, למידע נוסף על הצפיפות הספציפית של סגסוגות אלומיניום, בבקשה תבקר צפיפות של 1000-8000 סדרת סגסוגת אלומיניום ערכים אלו הם משוערים ויכולים להשתנות בהתאם להרכב הספציפי ולעיבוד של הסגסוגת.

מהטבלה לעיל, אנחנו יכולים לראות את זה בקלות:

• 2000 סגסוגות מסדרה מכילות כמויות משמעותיות של נחושת ונוטות לצפיפות גבוהה יותר בגלל הצפיפות הגבוהה יחסית של הנחושת.
• בניגוד, 6000 סגסוגות מסדרה המכילות סיליקון ומגנזיום מפגינות בדרך כלל צפיפות נמוכה יותר.
• ידוע בחוזק הגבוה שלו, 7075 סגסוגת מכילה כמויות משמעותיות של אבץ, מגנזיום ונחושת. הצפיפות הגבוהה יותר של 7075 בהשוואה לסגסוגות 1050 ו 6061 ניתן לייחס לנוכחותם של אלמנטים כבדים אלה.
• 5083 סגסוגת נמצאת בשימוש נפוץ ביישומים ימיים ובעלת צפיפות נמוכה יותר מסגסוגות אחרות בשל תכולת המגנזיום הגבוהה שלה ותכולה נמוכה יותר של יסודות סגסוגת כבדים יותר..

השפעה של גורמים אחרים

בנוסף אלמנטים סגסוגת, הצפיפות של סגסוגות אלומיניום מושפעת גם מגורמים אחרים:

• טֶמפֶּרָטוּרָה: אֲלוּמִינְיוּם, כמו כל מתכת אחרת, מתרחב בחימום ומתכווץ בקירור. התפשטות והתכווצות תרמית זו משפיעה על נפח הסגסוגת, ובכך לשנות את הצפיפות שלו.
• טכנולוגיית עיבוד: אופן עיבוד האלומיניום משפיע גם על הצפיפות שלו. לדוגמה, קצב הקירור לאחר היציקה יכול להוביל למיקרו מבנים שונים, מה שבתורו משפיע על הצפיפות.
• זיהומים: נוכחות של זיהומים, אפילו בכמויות קטנות, יכול לשנות את הצפיפות של הסגסוגת. סגסוגת באיכות גבוהה עם תכולת טומאה נמוכה תהיה בעלת צפיפות עקבית יותר.

הצפיפות של סגסוגות אלומיניום אינה תכונה קבועה אלא משתנה בהתאם ליסודות הסגסוגת, תהליך הייצור ותכולת הטומאה. ביישומי עיצוב והנדסה שבהם המשקל משחק תפקיד קריטי, יש לשקול שינויים אלו. על ידי הבנת הגורמים המשפיעים על הצפיפות, מהנדסים יכולים לבחור את סגסוגת האלומיניום המתאימה כדי לעמוד בדרישות המבניות והמשקל שלה.