एल्युमिनियम संसारको सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा धातु हो र पृथ्वीको क्रस्टको 8% समावेश गर्ने तेस्रो सबैभन्दा सामान्य तत्व हो। एल्युमिनियमको बहुमुखी प्रतिभाले यसलाई स्टील पछि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने धातु बनाउँछ।

एल्युमिनियम उत्पादन

एल्युमिनियम खनिज बक्साइटबाट व्युत्पन्न हुन्छ। बक्साइट बायर प्रक्रिया मार्फत एल्युमिनियम अक्साइड (एल्युमिना) मा रूपान्तरण गरिन्छ। एल्युमिनालाई इलेक्ट्रोलाइटिक सेलहरू र हल-हेरोल्ट प्रक्रिया प्रयोग गरेर एल्युमिनियम धातुमा रूपान्तरण गरिन्छ।

एल्युमिनियमको वार्षिक माग

आल्मुनियमको विश्वव्यापी माग प्रति वर्ष लगभग 29 मिलियन टन छ। लगभग 22 मिलियन टन नयाँ एल्युमिनियम र 7 मिलियन टन पुन: प्रयोग गरिएको एल्युमिनियम स्क्र्याप हो। पुनर्नवीनीकरण गरिएको एल्युमिनियमको प्रयोग आर्थिक र वातावरणीय रूपमा बाध्यकारी छ। १ टन नयाँ आल्मुनियम उत्पादन गर्न १४,००० kWh लाग्छ। यसको विपरित एक टन आल्मुनियमलाई पुन: पिघल्न र पुन: प्रयोग गर्न यसको ५% मात्र लाग्छ। भर्जिन र रिसाइकल एल्युमिनियम मिश्रहरू बीचको गुणस्तरमा कुनै भिन्नता छैन।

एल्युमिनियम को आवेदन

शुद्धएल्युमिनियमनरम, नरम, जंग प्रतिरोधी छ र उच्च विद्युत चालकता छ। यो फोइल र कन्डक्टर केबलहरूको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर अन्य एप्लिकेसनहरूको लागि आवश्यक उच्च शक्तिहरू प्रदान गर्न अन्य तत्वहरूसँग मिश्रित गर्न आवश्यक छ। एल्युमिनियम सबैभन्दा हल्का ईन्जिनियरिङ् धातुहरू मध्ये एक हो, जसको तौल अनुपात स्टील भन्दा उच्च छ।

शक्ति, हल्कापन, जंग प्रतिरोध, पुन: प्रयोग योग्यता र फॉर्मेबिलिटी जस्ता यसका लाभदायक गुणहरूको विभिन्न संयोजनहरू प्रयोग गरेर, एल्युमिनियम अनुप्रयोगहरूको बढ्दो संख्यामा कार्यरत छ। उत्पादनहरूको यो एर्रे संरचनात्मक सामग्रीदेखि पातलो प्याकेजिङ पन्नीहरू सम्म हुन्छ।

मिश्र धातु पदनामहरू

एल्युमिनियम सामान्यतया तामा, जस्ता, म्याग्नेसियम, सिलिकन, म्यांगनीज र लिथियम संग मिश्रित छ। क्रोमियम, टाइटेनियम, जिरकोनियम, सिसा, बिस्मुथ र निकलको साना थपहरू पनि बनाइन्छ र फलाम सधैं थोरै मात्रामा हुन्छ।

त्यहाँ 300 भन्दा बढी गढ़ा मिश्र धातुहरू छन् जसमा 50 सामान्य प्रयोगमा छन्। तिनीहरू सामान्यतया चार फिगर प्रणाली द्वारा पहिचान गरिन्छ जुन संयुक्त राज्य अमेरिका मा उत्पन्न भयो र अब विश्वव्यापी रूपमा स्वीकृत छ। तालिका 1 गढ़ा मिश्र धातु लागि प्रणाली वर्णन गर्दछ। कास्ट मिश्रहरूमा समान पदहरू छन् र पाँच अंक प्रणाली प्रयोग गर्दछ।

तालिका १।एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूका लागि पदनामहरू।

1XXX तोकिएको unalloyed wrought एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूको लागि, अन्तिम दुई अंकले धातुको शुद्धता प्रतिनिधित्व गर्दछ। तिनीहरू दशमलव बिन्दु पछिको अन्तिम दुई अंकको बराबर हुन् जब एल्युमिनियम शुद्धता निकटतम 0.01 प्रतिशतमा व्यक्त गरिन्छ। दोस्रो अंकले अशुद्धता सीमामा परिमार्जनहरू संकेत गर्दछ। यदि दोस्रो अंक शून्य छ भने, यसले प्राकृतिक अशुद्धता सीमा र 1 देखि 9 सम्म, व्यक्तिगत अशुद्धता वा मिश्रित तत्वहरूलाई सङ्केत गर्दछ।

2XXX देखि 8XXX समूहहरूको लागि, अन्तिम दुई अंकहरूले समूहमा विभिन्न एल्युमिनियम मिश्रहरू पहिचान गर्दछ। दोस्रो अंकले मिश्र धातु परिमार्जनहरू संकेत गर्दछ। शून्यको दोस्रो अंकले मूल मिश्र र पूर्णाङ्कहरू 1 देखि 9 सम्म लगातार मिश्र धातु परिमार्जनहरू संकेत गर्दछ।

एल्युमिनियम को भौतिक गुण

एल्युमिनियमको घनत्व

एल्युमिनियमको घनत्व स्टिल वा तामाको करिब एक तिहाइ हुन्छ जसले यसलाई व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध सबैभन्दा हल्का धातुहरू मध्ये एक बनाउँछ। फलस्वरूप उच्च बल र तौल अनुपातले यसलाई महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री बनाउँछ जसले विशेष रूपमा यातायात उद्योगहरूको लागि वृद्धि पेलोड वा इन्धन बचत गर्न अनुमति दिन्छ।

एल्युमिनियम को बल

शुद्ध एल्युमिनियममा उच्च तन्य शक्ति हुँदैन। यद्यपि, म्यांगनीज, सिलिकन, तामा र म्याग्नेसियम जस्ता मिश्र धातु तत्वहरू थप्दा एल्युमिनियमको शक्ति गुणहरू बढाउन सक्छ र विशेष अनुप्रयोगहरू अनुरूप गुणहरू सहित मिश्र धातु उत्पादन गर्न सक्छ।

एल्युमिनियमचिसो वातावरणमा राम्रोसँग उपयुक्त छ। स्टिलको तुलनामा यसको फाइदा छ कि यसको कठोरता कायम राख्दै तापक्रम घट्दै जाँदा यसको 'तन्य शक्ति बढ्छ। अर्कोतर्फ स्टील कम तापक्रममा भंगुर हुन्छ।

एल्युमिनियम को जंग प्रतिरोध

जब हावामा पर्दा, एल्युमिनियमको सतहमा एल्युमिनियम अक्साइडको तह लगभग तुरुन्तै बन्छ। यो तह जंग को उत्कृष्ट प्रतिरोध छ। यो धेरै एसिड को लागी पर्याप्त प्रतिरोधी छ तर क्षार को कम प्रतिरोधी छ।

एल्युमिनियम को थर्मल चालकता

एल्युमिनियमको थर्मल चालकता स्टिलको भन्दा तीन गुणा बढी हुन्छ। यसले एल्युमिनियमलाई शीतलता र तताउने अनुप्रयोगहरू जस्तै ताप-एक्सचेन्जरहरूका लागि महत्त्वपूर्ण सामग्री बनाउँछ। यो गैर-विषाक्त हुनुको साथ यो सम्पत्ति भनेको खाना पकाउने भाँडा र भान्साकोठामा ठूलो मात्रामा प्रयोग गरिन्छ।

एल्युमिनियम को विद्युत चालकता

तामाको साथसाथै, एल्युमिनियममा विद्युतीय चालकताको रूपमा प्रयोगको लागि पर्याप्त विद्युतीय चालकता छ। यद्यपि सामान्यतया प्रयोग हुने कन्डक्टिङ एलोय (1350) को चालकता एनेल गरिएको तामाको लगभग 62% मात्र हो, यो तौलको एक तिहाइ मात्र हो र त्यसैले समान तौलको तामाको तुलनामा दोब्बर विद्युत सञ्चालन गर्न सक्छ।

एल्युमिनियम को परावर्तन

UV देखि इन्फ्रा-रातो सम्म, एल्युमिनियम उज्ज्वल ऊर्जाको उत्कृष्ट परावर्तक हो। लगभग 80% को दृश्य प्रकाश परावर्तनको मतलब यो व्यापक रूपमा प्रकाश फिक्स्चरमा प्रयोग गरिन्छ। परावर्तनको समान गुणहरू बनाउँछएल्युमिनियमगर्मीमा सूर्यको किरणहरूबाट जोगाउन इन्सुलेट सामग्रीको रूपमा आदर्श, जाडोमा तातो हानिबाट इन्सुलेट गर्दै।

तालिका २।एल्युमिनियम को लागी गुण।

एल्युमिनियम को मेकानिकल गुण

एल्युमिनियम विफलता बिना गम्भीर रूपमा विकृत हुन सक्छ। यसले रोलिङ, एक्स्ट्रुडिङ, रेखाचित्र, मेसिनिङ र अन्य मेकानिकल प्रक्रियाहरूद्वारा एल्युमिनियम बनाउन अनुमति दिन्छ। यसलाई उच्च सहिष्णुतामा पनि कास्ट गर्न सकिन्छ।

मिश्र धातु, चिसो काम र गर्मी उपचार सबै एल्युमिनियम को गुण दर्जी गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

शुद्ध एल्युमिनियमको तन्य शक्ति लगभग 90 MPa छ तर यसलाई 690 MPa भन्दा बढि ताप-उपचार गर्न मिल्ने मिश्र धातुहरूको लागि बढाउन सकिन्छ।

एल्युमिनियम मानकहरू

पुरानो BS1470 मापदण्डलाई नौ EN मापदण्डहरूद्वारा प्रतिस्थापन गरिएको छ। EN मापदण्डहरू तालिका ४ मा दिइएको छ।

तालिका ४।एल्युमिनियमको लागि EN मानकहरू

EN मापदण्डहरू पुरानो मानक, BS1470 बाट निम्न क्षेत्रहरूमा भिन्न छन्:

• रासायनिक संरचना - अपरिवर्तित।
• मिश्र धातु संख्या प्रणाली - अपरिवर्तित।
• गर्मी उपचार योग्य मिश्र धातुहरूको लागि टेम्पर पदनामहरूले अब विशेष टेम्परहरूको फराकिलो दायरालाई कभर गर्दछ। T लाई गैर-मानक अनुप्रयोगहरू (जस्तै T6151) को लागि पेश गरिए पछि चार अंक सम्म।
• गैर-ताप उपचारयोग्य मिश्र धातुहरूको लागि टेम्पर पदनामहरू - अवस्थित टेम्परहरू अपरिवर्तित छन् तर टेम्परहरू अब तिनीहरू कसरी सिर्जना हुन्छन् भन्ने सन्दर्भमा थप व्यापक रूपमा परिभाषित छन्। नरम (O) स्वभाव अब H111 छ र एक मध्यवर्ती स्वभाव H112 पेश गरिएको छ। मिश्र धातुको लागि 5251 टेम्परहरू अब H32/H34/H36/H38 (H22/H24, आदि) को रूपमा देखाइन्छ। H19/H22 र H24 अब अलग देखाइन्छ।
• मेकानिकल गुणहरू - अघिल्लो आंकडाहरू जस्तै रहन्छन्। ०.२% प्रमाण तनाव अब परीक्षण प्रमाणपत्रहरूमा उद्धृत हुनुपर्छ।
• सहिष्णुताहरू विभिन्न डिग्रीहरूमा कडा गरिएको छ।
  

  एल्युमिनियम को गर्मी उपचार

  गर्मी उपचार को दायरा एल्युमिनियम मिश्र मा लागू गर्न सकिन्छ:

  • Homogenisation - कास्टिङ पछि तताएर अलगाव हटाउने।
  • एनिलिङ - काम-कठोर मिश्र धातुहरू (1XXX, 3XXX र 5XXX) नरम गर्न चिसो काम पछि प्रयोग गरिन्छ।
  • वर्षा वा उमेर कठोर (मिश्र धातु 2XXX, 6XXX र 7XXX)।
  • वर्षा कठोर मिश्र धातु को बुढो हुनु अघि समाधान गर्मी उपचार।
  • कोटिंग्स को उपचार को लागी स्टोभिंग
  • गर्मी उपचार पछि पदनाम संख्याहरूमा एक प्रत्यय थपिएको छ।
  • प्रत्यय F को अर्थ "जस्तो बनाइएको" हो।
  • ओ को अर्थ "एनिल गरिएको उत्पादनहरू" हो।
  • T को मतलब यो "तातो उपचार" गरिएको छ।
  • W को अर्थ सामाग्री समाधान गर्मी उपचार गरिएको छ।
  • H भन्नाले तातो उपचार गर्न नसक्ने मिश्र धातुहरूलाई जनाउँछ जुन "चिसो काम" वा "स्ट्रेन कठोर" हो।
  • गैर-ताप उपचारयोग्य मिश्रहरू 3XXX, 4XXX र 5XXX समूहहरूमा छन्।