Aluminiul Si Aliajele Sale

Aluminiul si aliajele sale Aluminiul este un metal de culoare alba,usor (2,7g/cm3),care se topeste la 658 grade C.Este foarte moale si plastic. conduce foarte bine caldura si electricitatea. Are rezistenta mare la coroziune,datorita fenomenelor de pasivizare,care consta in autoacoperirea cu o pelicula subtire,densa si aderenta de oxid de aluminiu,care-l protejeaza impotriva oxidarii ulterioare.Datorita acestei proprietati,precum si plasticitatii sale,se foloseste in industria chimica si alimentara.Datorita conductibilitatii electrice mari se foloseste drept conductor electric.Aluminiul are insa rezistenta mecanica mai mica decat a cuprului.Chiar prin trefilare,el nu ajunge la o rezistenta mai mare de 25 N/mm2;deci rezistenta ramane insuficienta pentru conditiile de eforturi la care sunt supuse conductoarele aeriene.Din aceasta cauza se fabrica conductoare de aluminiu cu inima de otel sau conductoare din aliaje cu baza de aluminiu cu tratamente termice pentru marirea rezistentei mecanice. Rezistenta de aluminiu creste prin alierea cu diferite elemente,realizandu-se deci aliaje cu baza de aluminiu.Aliajele de aluminiu pot fi:aliaje deformabile prin presare si aliaje de turnatorie.Aliajele de aluminiu deformabile prin presare se clasifica in:aliaje anticorosive si aliaje durificabile prin tratamente termice. In aliajele anticorosive,aluminiul=aliat cu mici cantitati de magneziu sau de mangan.Un astfel de aliaj este anticorodalul care se utilizeaza la fabricarea pieselor carora li se cere rezistenta la coroziune in medii chimice,fara sa li se ceara insa rezistenta mecanica foarte mare. In aliajele durificabile prin tratament termic,aluminiul este alait cu elemente care au proprietati de a forma compusi definiti fie cu aluminiul,fie intre ele.Astfel, aluminiul formeaza compusi definiti cu cuprul si cu magneziul.Daca in aliaje se gasesc in acelasi timp,si magneziu si siliciu,aceste 2 elem. pot forma compusul definit. Compusi definiti,fiind duri,confera aliajului duritate mai mare.Pt. a se obtine o asociatie optima intre rezistenta,plasticitate si tenacitate,aliajele de aluminiu se supun unui tratament termic de durificare,care consta din 2 tratamrnte succesive:calire si ambatranire.De exemplu,daca un aliaj aluminiu-cupru 40% cupru este incalzit la 530 grade C,structura sa va fi constituita numai din solutie solida.Printr-o racire lenta,in structura aliajului apare compusul definit de Al2Cu,care face ca aliajul sa fie dur si rezistent,insa insuficient de plastic si tenace. Daca racirea de la 530 gradeC este rapida,compusul Al2Cu nu se mai formeaza si aliajul ajunge la temp. ambianta,avand in structura sa solutie solida.Pt. a-l durifica,aliajul se supune,in continuare,unei incalziri la cca.180 gradeC-tratament termic de imbatranire,in cursul caruia compusul definit Al2Cu se reprecipita in mod uniform in masa de solutie solida,astfel incat aliajul devine rezistent,dur,plastic si tenace. Unul dintre aliajele durificabile este Aldrey-ul,care contine cca.0,6% siliciu si 0,4% magneziu si a carui durificare se bazeaza pe dizolvarea si precipitarea compusului Mg2Si.Aliajul se incalzeste de la 550 gradeC,apoi se trefileaza in sarma subtire si se supune imbatranirii la 160 gradeC.Se obtine un conductor electric cu rezistenta meacanica de 2 ori mai mare decat a aluminiului,pt. aceeasi conductibilitate electica.

Aliajele durificabile cu cele mai importante aplicatii in constructiile de masini sunt asa-numitele duraluminuri.Ele contin Cu,Si si Manganul9uneori si alte elem.)si se supun tratamentului termic de durificare.La durificarea lor participa mai multi compusi definiti,reusindu-se sa se atinga rezistente apropiate de ale otelurilor nealiate.Ele se folosesc mult in industria aviatiei sub forma de semifabricate,din care se executa diferite piese. Aliajele de aluminiu turnate(STAS 201-71) pot fi aliaje ameliorate prin modificare si aliaje durificate prin tratamente termice.In prima subgrupa sunt cuprinse aliajele aluminiului cu siliciul numite SILUMINURI.Cel mai cunoscut este suluminul cu 12% siliciu care are o structura eutermica.Prin turnare normala suliminul este fragil din cauza cristalelor grosolane de Si din amestec.Pt. a deveni plastic,siluminul lichid i se adauga inainte de turnare cca. 0,1% Na metalic.Prin aceasta structura aliajului turnat se modifica intrucat amestecul eutectic contine cristale rotunjite si fine de Si ceea ce determina cresterea rezistentei si mai ales a plasticitatii sale. Aliaje de turnatorie durificabile prin tratamente termice contin-ca si cele deformabile,elem.care dau compusi definiti-ca si cele deformabile,elem care dau compusi definiti ce se pot dizolva prin calire si precipita imbatranire.Cele mai importante sunt aliajele pt. pistoane de motoare cu ardere interna(ot. autovehicule si avioane)unele dintre acestea sunt asemanatoare suluminurilor(de ex aliajul 9% Si,0,4% Mg numit siluminiu dupa imbatranire)iar altele au compozitii mai complexe (de tipul duraluminurilor) Aliaje de turnatorie sunt simbolizate cu simbolul AT(aliaj de turnatorie) urmat de simbolurile elem. de aliere si de cifra care indica continutul acestor elem. de ex. ATSi5Cu5 reprezinta un aliaj de aluminiu de aluminiu de turnatorie cu 0,5% Si si 5% Cu. Studiul Materialelor-Nicolae Popescu Aluminiul si aliajele sale