एल्युमिनियम संसारको सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा पाइने धातु हो र पृथ्वीको क्रस्टको ८% भाग ओगटेको तेस्रो सबैभन्दा सामान्य तत्व हो। एल्युमिनियमको बहुमुखी प्रतिभाले यसलाई स्टील पछि सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने धातु बनाउँछ।

आल्मुनियमको उत्पादन

एल्युमिनियम खनिज बक्साइटबाट प्राप्त हुन्छ। बक्साइटलाई बायर प्रक्रिया मार्फत एल्युमिनियम अक्साइड (एल्युमिना) मा रूपान्तरण गरिन्छ। त्यसपछि एल्युमिनालाई इलेक्ट्रोलाइटिक कोषहरू र हल-हेरोल्ट प्रक्रिया प्रयोग गरेर एल्युमिनियम धातुमा रूपान्तरण गरिन्छ।

आल्मुनियमको वार्षिक माग

विश्वव्यापी रूपमा प्रति वर्ष आल्मुनियमको माग लगभग २ करोड ९० लाख टन छ। लगभग २ करोड २० लाख टन नयाँ आल्मुनियम र ७ करोड टन पुनर्नवीनीकरण गरिएको आल्मुनियम स्क्र्याप छ। पुनर्नवीनीकरण गरिएको आल्मुनियमको प्रयोग आर्थिक र वातावरणीय रूपमा आकर्षक छ। १ टन नयाँ आल्मुनियम उत्पादन गर्न १४,००० किलोवाट प्रति घण्टा लाग्छ। यसको विपरीत, एक टन आल्मुनियमलाई पुन: पगाल्न र पुन: प्रयोग गर्न यसको केवल ५% लाग्छ। भर्जिन र पुनर्नवीनीकरण गरिएको आल्मुनियम मिश्र धातुहरू बीच गुणस्तरमा कुनै भिन्नता छैन।

एल्युमिनियमको प्रयोग

शुद्धएल्युमिनियमयो नरम, लचकदार, जंग प्रतिरोधी छ र उच्च विद्युतीय चालकता छ। यो पन्नी र कन्डक्टर केबलहरूको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर अन्य अनुप्रयोगहरूको लागि आवश्यक उच्च शक्ति प्रदान गर्न अन्य तत्वहरूसँग मिश्रित हुनु आवश्यक छ। एल्युमिनियम सबैभन्दा हलुका इन्जिनियरिङ धातुहरू मध्ये एक हो, जसको शक्ति र तौल अनुपात स्टील भन्दा उच्च छ।

बल, हलुकापन, जंग प्रतिरोध, पुन: प्रयोगयोग्यता र संरचनात्मकता जस्ता यसका फाइदाजनक गुणहरूको विभिन्न संयोजनहरू प्रयोग गरेर, आल्मुनियमलाई बढ्दो संख्यामा प्रयोग गरिँदैछ। उत्पादनहरूको यो श्रृंखला संरचनात्मक सामग्रीदेखि पातलो प्याकेजिङ पन्नीहरूसम्मका हुन्छन्।

मिश्र धातु पदनामहरू

एल्युमिनियम प्रायः तामा, जिंक, म्याग्नेसियम, सिलिकन, म्यांगनीज र लिथियमसँग मिश्रित हुन्छ। क्रोमियम, टाइटेनियम, जिरकोनियम, सिसा, बिस्मथ र निकेलको सानो थप पनि बनाइन्छ र फलाम सधैं थोरै मात्रामा हुन्छ।

५० वटा सामान्य प्रयोगमा रहेका ३०० भन्दा बढी गढ़ी मिश्र धातुहरू छन्। तिनीहरू सामान्यतया चार अंक प्रणालीद्वारा पहिचान गरिन्छ जुन संयुक्त राज्य अमेरिकामा उत्पन्न भएको थियो र अब विश्वव्यापी रूपमा स्वीकृत छ। तालिका १ ले गढ़ी मिश्र धातुहरूको प्रणालीको वर्णन गर्दछ। कास्ट मिश्र धातुहरूको समान पदनामहरू हुन्छन् र पाँच अंक प्रणाली प्रयोग गर्छन्।

तालिका १।गढ़ा एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि पदनामहरू।

१XXX नाम दिइएको नमिश्रित एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, अन्तिम दुई अंकले धातुको शुद्धतालाई जनाउँछ। तिनीहरू दशमलव बिन्दु पछिका अन्तिम दुई अंकहरूसँग बराबर हुन्छन् जब एल्युमिनियम शुद्धतालाई नजिकको ०.०१ प्रतिशतमा व्यक्त गरिन्छ। दोस्रो अंकले अशुद्धता सीमामा परिवर्तनहरूलाई जनाउँछ। यदि दोस्रो अंक शून्य छ भने, यसले प्राकृतिक अशुद्धता सीमा भएको नमिश्रित एल्युमिनियमलाई जनाउँछ र १ देखि ९ सम्मले व्यक्तिगत अशुद्धता वा मिश्र धातु तत्वहरूलाई जनाउँछ।

२XXX देखि ८XXX समूहहरूको लागि, अन्तिम दुई अंकले समूहमा रहेका विभिन्न एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूलाई पहिचान गर्दछ। दोस्रो अंकले मिश्र धातु परिमार्जनहरूलाई जनाउँछ। शून्यको दोस्रो अंकले मूल मिश्र धातुलाई जनाउँछ र पूर्णांक १ देखि ९ ले लगातार मिश्र धातु परिमार्जनहरूलाई जनाउँछ।

एल्युमिनियमको भौतिक गुणहरू

आल्मुनियमको घनत्व

एल्युमिनियमको घनत्व स्टील वा तामाको घनत्वको लगभग एक तिहाइ छ जसले यसलाई व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध सबैभन्दा हलुका धातुहरू मध्ये एक बनाउँछ। फलस्वरूप उच्च शक्ति र तौल अनुपातले यसलाई एक महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री बनाउँछ जसले विशेष गरी यातायात उद्योगहरूको लागि पेलोड बढाउन वा इन्धन बचत गर्न अनुमति दिन्छ।

आल्मुनियमको शक्ति

शुद्ध आल्मुनियममा उच्च तन्य शक्ति हुँदैन। यद्यपि, म्याङ्गनीज, सिलिकन, तामा र म्याग्नेसियम जस्ता मिश्र धातु तत्वहरू थप्दा आल्मुनियमको शक्ति गुणहरू बढाउन सक्छ र विशेष अनुप्रयोगहरू अनुरूप गुणहरू भएको मिश्र धातु उत्पादन गर्न सक्छ।

एल्युमिनियमचिसो वातावरणमा राम्रोसँग उपयुक्त छ। स्टीलको तुलनामा यसको फाइदा यो छ कि यसको तन्य शक्ति घट्दो तापक्रमसँगै बढ्छ र यसको कठोरता कायम रहन्छ। अर्कोतर्फ, स्टील कम तापक्रममा भंगुर हुन्छ।

एल्युमिनियमको जंग प्रतिरोध

हावाको सम्पर्कमा आउँदा, आल्मुनियमको सतहमा लगभग तुरुन्तै आल्मुनियम अक्साइडको तह बन्छ। यो तहमा क्षरण प्रतिरोधात्मक क्षमता उत्कृष्ट हुन्छ। यो धेरैजसो एसिडहरूको लागि पर्याप्त प्रतिरोधी हुन्छ तर क्षारहरूको लागि कम प्रतिरोधी हुन्छ।

एल्युमिनियमको तापीय चालकता

आल्मुनियमको तापीय चालकता स्टीलको भन्दा लगभग तीन गुणा बढी हुन्छ। यसले आल्मुनियमलाई ताप-विनिमयकर्ताहरू जस्ता शीतलन र तताउने अनुप्रयोगहरू दुवैको लागि महत्त्वपूर्ण सामग्री बनाउँछ। यो गैर-विषाक्त हुनुको साथै यो गुणको अर्थ खाना पकाउने भाँडाकुँडा र भान्साका सामानहरूमा आल्मुनियम व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

आल्मुनियमको विद्युतीय चालकता

तामासँगै, आल्मुनियममा विद्युतीय चालकता विद्युतीय चालकताको रूपमा प्रयोग गर्न पर्याप्त उच्च हुन्छ। यद्यपि सामान्यतया प्रयोग हुने चालक मिश्र धातु (१३५०) को चालकता एनिल गरिएको तामाको लगभग ६२% मात्र हुन्छ, यो तौलको एक तिहाइ मात्र हो र त्यसैले उही तौलको तामाको तुलनामा दोब्बर बिजुली सञ्चालन गर्न सक्छ।

आल्मुनियमको परावर्तनशीलता

यूभी देखि इन्फ्रा-रातो सम्म, एल्युमिनियम उज्ज्वल ऊर्जाको उत्कृष्ट परावर्तक हो। लगभग ८०% को दृश्य प्रकाश परावर्तकताको अर्थ यो प्रकाश फिक्स्चरमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। परावर्तकताको समान गुणहरूलेएल्युमिनियमगर्मीमा सूर्यको किरणबाट जोगाउन इन्सुलेट गर्ने सामग्रीको रूपमा आदर्श, जबकि जाडोमा गर्मीको क्षतिबाट इन्सुलेट गर्ने।

तालिका २।आल्मुनियमका गुणहरू।

एल्युमिनियमको यान्त्रिक गुणहरू

एल्युमिनियमलाई विफलता बिना नै गम्भीर रूपमा विकृत गर्न सकिन्छ। यसले रोलिङ, एक्सट्रुडिङ, ड्रइङ, मेसिनिङ र अन्य मेकानिकल प्रक्रियाहरूद्वारा एल्युमिनियम बनाउन अनुमति दिन्छ। यसलाई उच्च सहनशीलतामा पनि कास्ट गर्न सकिन्छ।

एल्युमिनियमको गुणहरू अनुकूल बनाउन मिश्र धातु, चिसो काम गर्ने र ताप-उपचार गर्ने सबै प्रयोग गर्न सकिन्छ।

शुद्ध आल्मुनियमको तन्य शक्ति लगभग ९० MPa हुन्छ तर केही ताप-उपचार योग्य मिश्र धातुहरूको लागि यसलाई ६९० MPa भन्दा बढीमा बढाउन सकिन्छ।

एल्युमिनियम मानकहरू

पुरानो BS1470 मानकलाई नौ EN मानकहरूले प्रतिस्थापन गरिएको छ। EN मानकहरू तालिका ४ मा दिइएको छ।

तालिका ४।आल्मुनियमको लागि EN मापदण्डहरू

EN मापदण्डहरू निम्न क्षेत्रहरूमा पुरानो मापदण्ड, BS1470 भन्दा फरक छन्:

• रासायनिक संरचना - अपरिवर्तित।
• मिश्र धातु नम्बरिङ प्रणाली - अपरिवर्तित।
• ताप उपचार गर्न मिल्ने मिश्र धातुहरूको लागि टेम्पर पदनामहरूले अब विशेष टेम्परहरूको फराकिलो दायरालाई समेट्छ। गैर-मानक अनुप्रयोगहरूको लागि T पेश गरिसकेपछि चार अंकसम्म (जस्तै T6151)।
• गैर-ताप उपचार योग्य मिश्र धातुहरूको लागि टेम्पर पदनामहरू - अवस्थित टेम्परहरू अपरिवर्तित छन् तर टेम्परहरू अब कसरी सिर्जना गरिन्छ भन्ने सन्दर्भमा अझ व्यापक रूपमा परिभाषित गरिएका छन्। नरम (O) टेम्पर अब H111 हो र एक मध्यवर्ती टेम्पर H112 प्रस्तुत गरिएको छ। मिश्र धातुको लागि 5251 टेम्परहरू अब H32/H34/H36/H38 (H22/H24, आदि बराबर) को रूपमा देखाइएका छन्। H19/H22 र H24 अब छुट्टाछुट्टै देखाइएका छन्।
• यान्त्रिक गुणहरू - अघिल्ला तथ्याङ्कहरू जस्तै रहन्छन्। ०.२% प्रमाण तनाव अब परीक्षण प्रमाणपत्रहरूमा उद्धृत गर्नुपर्छ।
• सहिष्णुतालाई विभिन्न हदसम्म कडा पारिएको छ।
  

  आल्मुनियमको ताप उपचार

  एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूमा विभिन्न प्रकारका ताप उपचारहरू लागू गर्न सकिन्छ:

  • समरूपीकरण - कास्टिङ पछि तताएर पृथकीकरण हटाउने।
  • एनिलिङ - चिसो काम पछि काम-कठोर बनाउने मिश्र धातुहरूलाई नरम बनाउन प्रयोग गरिन्छ (१XXX, ३XXX र ५XXX)।
  • वर्षा वा उमेर कडा हुनु (मिश्र धातुहरू २XXX, ६XXX र ७XXX)।
  • वर्षा कडा पार्ने मिश्र धातुहरूको बुढ्यौली हुनु अघि घोल ताप उपचार।
  • कोटिंग्सको उपचारको लागि चुलो
  • ताप उपचार पछि पदनाम संख्याहरूमा एक प्रत्यय थपिन्छ।
  • प्रत्यय F को अर्थ "निर्मित जस्तो" हो।
  • O को अर्थ "एनिल गरिएको गठित उत्पादनहरू" हो।
  • T को अर्थ "तातो उपचार" गरिएको छ।
  • W को अर्थ सामग्रीलाई घोल तापद्वारा उपचार गरिएको छ।
  • H ले "चिसो काम" वा "स्ट्रेन कडा" भएका गैर-ताप उपचार योग्य मिश्र धातुहरूलाई जनाउँछ।
  • ताप उपचार गर्न नसकिने मिश्र धातुहरू 3XXX, 4XXX र 5XXX समूहहरूमा पर्छन्।