آلیاژ های آلومینیوم

مقدمه

آلومینیم به دلیل خواص ضعیف مکانیکی کمتر در صنعت به صورت خالص مورد استفاده قرار میگیرد از طرف دیگر این عنصر با عناصر فلزی وغیر فلزی مانند مس ومنیزیم وسیلیسیم و…حدود ۲۰۰ نوع آلیاژ مختلف نوردی وریخته گری تولید میکند که اغلب آنها با انجام یک سری عملیات حرارتی خاص دارای خواص مکانیکی ومهندسی نزدیک به فولاد میگردند که چنانچه نسبت به وزن مخصوص آلیاژهای این عنصر سنجیده شود قبول نیروهای مکانیکی ویا انتقال الکتریکی آنان بیش از فولادها وآلیاژهای مس میباشد.اغلب عناصر قابلیت انحلال کمی در آلومینیم جامد دارند واز این رو هاردنرهای آن مورد استفاده قرار میگیرند .وجود فازهای دوم وترکیبات بین فلزی متعدد در این آلیاژ انجام عملیات حرارتی رامقدور میسازد.همچنین در ساخت آلیاژهای این عنصر به دلیل نقطه ذوب پایین اغلب هاردنرهای آن مورد استفاده قرار میگیرند .

آلومینیوم و اهمیت آن:

آلومینیوم فلزی است به رنگ سفید نقره ای با نقطه ذوب ۶۵۸ درجه سانتیگراد با علامت اختصاری Al ودارای وزن مخصوص ۲٫۷ گرم بر سانتیمتر مکعب که در مقایسه با قلع (( ۷٫۱gr/cm3 فولاد(gr/cm3 7.8 )مس(۸٫۹ ) و طلا(۱۹٫۳ ) ،سبک محسوب میشود. آلومینیوم بعد از فولاد تقریبا پر مصرفترین فلز است و حجم تولید آن بیشتر از حجم تولید کلیه فلزات غیر آهنی است. آلومینیوم و آلیاژهای آن نقش تعیین کننده ای در صنعت معاصر دارند.

مجموعه ویژگیهای خاص این فلز ،بسیار نادر و غیر قابل جایگزینی است . عمده خواص آلومینیوم به شرح زیر می باشد:

۱ – آلومینیوم سبک است به طوری که یک متر مربع از ورق آلومینیومی به ضخامت یک میلی متر ۲٫۷ کیلوگرم وزن دارد. وزن چنین ورقی از جنس فولاد ۷٫۸ کیلوگرم و از جنس مس ۸٫۹ کیلوگرم است. سبک بودن آلومینیوم سبب شده با وجود بالا بودن قیمت ۱ کیلوگرم آن در مقایسه با فولاد رقیب مناسبی در مقابل آن محسوب می شود.

جرثقیل ها،پل ها،اجزاء کشتی ها و سایر ساختمانهای بزرگ از جنس این فلز را می توان در محل کارخانه ساخت و به آسانی به محل مونتاژ حمل کرد.

۲- آلومینیوم را می توان به آسانی شکل داد و روی آن کار کرد. چکش کاری (فورجینگ) ، فشارکاری (اکستروژن )، چین دادن، شیاردارکردن، لبه دادن، حک کردن، خم کاری، پرداخت و حتی نورد تا ضخامت های ۰٫۰۰۴ میلی متر این فلز امکان پذیر است.

۳- آلومینیوم از نظر حرارتی و الکتریکی هادی بسیار خوبی است، قابلیت هدایت حرارتی آن ۴ برابر فولاد است. ۱ کیلوگرم آلومینیوم خالص در مقایسه با همان وزن مس می تواند دو برابر انرژی الکتریکی حمل کند و به همین دلیل وزن هادی های آلومینیومی در حدود نصف وزن هادی های مسی است.

۴- آلومینیوم استحکام بالایی دارد و برخی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر استحکام قابل مقایسه با فولادهای ساختمانی می باشند.

۵- آلومینیوم در مقابل خوردگی هوا و بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است.

۶- روی سطوح آلومینیوم می توان به منظور تزیین یا افزایش مقاومت سائیدگی به شیوه های مختلف کار کرد.

۷- آلومینیوم را میتوان از طریق کلیه روشهای معمولی جوشکاری، لحیم کاری، چسب کاری و پرچ کاری به هم اتصال داد.

۸- آلومینیوم خطری برای سلامتی ندارد و برای انسان و حیوان مضر نیست لذا از آلومینیوم برای بسته بندی مواد مصرفی و خوراکی استفاده می شود.

۹- ریخته گری آلومینیوم همراه با سیلیسیم ، منیزیم و مس به عنوان عناصر آلیاژی در قالب های ماسه ای ، فلزی و تحت فشار (تزریقی) آسان است.

در کل آلومینیوم به علت خواص برجسته ای چون مقاومت به خوردگی، هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی، شکل پذیری ، استحکام ، جلای مناسب و زیبا ، سبکی وزن و تنوع محصولات آلیاژی آن ، کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارد که مورد اشاره قرار می گیرد:

استفاده از آلومینیوم در سازه ها ، عمر آنها را تقریبا نامحدود می کند . پروفیل ها و ورقهایی که در ساخت پنجره نما ، در و سقف ساختمان های اداری ، مدارس و بیمارستان ها و … بکار میروند ، نمونه هایی از صدها مورد مصرف آلومینیوم به عنوان مصالح کاربردی در ساختمان است.

در رابطه با صنایع بسته بندی در زمینه های غذایی و دارویی ، این فلز پوشش حفاظتی قابل اطمینانی می باشد.

خواص و موارد استفاده آلومینیوم بیشمار و تقریبا نامحدود است. اما نکته مهم مقرون به صرفه بودن بازیافت قراضه و ضایعات آلومینیومی به فلز آلومینیوم است. انرژی لازم برای تولید مجدد آلومینیوم از قراضه حدود ۵% انرژی لازم برای تهیه آلومینیوم از بوکسیت است.

بنابراین آلومینیوم فلز مهمی است که بدون آن دنیای صنعتی امروز غیر قابل تصور بوده و این گویای نقش تعیین کننده و استراتژیک این فلز است. در این زمان که بشر به شدت نگران استفاده نا معقول از منابع مواد خام و انرژی است، همه این منابع باید در راهی بکار گرفته شوند که از نظر اقتصادی و سیاسی معقول باشد. به ویژه آنکه زمان درازی تا تمتم شدن معادن شناخته شده این مواد باقی نمانده است. در هر حال بکار گیری فرآیندهای صحیح در تولید قطعات و محصولات آلومینیومی شرط اولیه و اصلی برای رسیدن به خصوصیات ویژه این فلز است.

 طبقه بندی آلومینیوم و محصولات آن:

 محصولات اولیه آلومینیوم به سه گروه عمده زیر تقسیم می شوند:

شمش: معمولا شمش ها درون قالب های افقی روباز با شکل بسیار ساده ریخته گری می شوند . شکل نهائی شمش ها عموما قایقی است که اغلب قسمت های میانی آن ها در یک یا دو منطقه باریک تر انتخاب می شوند و عمدتا جهت مصارف ریخته گری تولید می گردند.

تختال: شمش هایی بشکل مکعب مستطیل، حاصل از عملیات ریخته گری را که مقاطع آن ها عموما مستطیل بوده تختال می نامند و برای تولید ورق نورد می شوند.

شمشال: شمش ریخته گری شده به شکل استوانه ، با قطر و طول های مختلف را که برای تولید مقاطع مختلف پروفیل ، میل گرد و لوله بکار می رود شمشال می نامند.

 محصولات جانبی آلومینیوم:

معمولا محصولات جانبی آلومینیوم به سه گروه اصلی زیر تقسیم می شوند:

پروفیل: به کلیه مقاطع هندسی منظم و غیر منظم تولید شده در فرآیندهای اکستروژن ونورد، پروفیل می گویند. پروفیل معمولا در صنایع مختلف به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می گیرد.

ورق: به کلیه محصولات نورد که مشتمل بر ضخامت هائی از میکرون تا سانتیمتر می باشند ورق گویند. در صنایع مختلف اکثرا به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می گیرد.

قطعات ریخته گری: این گروه از محصولات آلومینیوم مستقیما از فرآیند ریخته گری تولید و مورد مصرف قرار می گیرند. از موارد مصرف این گروه می توان، انواع قطعات مورد مصرف در صنعت را نام برد.

آلیاژهای آلومینیوم:

بطور کلی آلیاژهای آلومینیوم را به صورت زیر تقسیم بندی می کنند:

۱)آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری:

آلیاژهای ریختگی آلومینیوم ـ سیلیسیوم از مهم‌ترین آلیاژهای ریختگی تجاری آلومینیوم می‌باشد. آلیاژهای مذکور حدود ۹۰% ـ ۸۵% از قطعات ریختگی آلومینیوم را تشکیل می‌دهند. این آلیاژها سیالیت عالی، خاصیت مذاب رسانی (تغذیه) عالی در طی انجماد، قابلیت ریخته‌گری و مقاومت به خوردگی خوب و همچنین قابلیت ماشین‌کاری و جوشکاری مطلوب می‌باشد. کاربرد آلیاژهای ریختگی عموماً در قطعات اتومبیل نظیر سیلندر، رینگ چرخ، اتصالات اتومبیل، جعبه دنده و قطعات هواپیما می‌باشد.

۲)آلیاژهای آلومینیوم به عمل آمده:

با یک عدد چهار رقمی نامگذاری می شوند. نخستین رقم نوع یا گروه آلیاژ را مشخص می کند، ارقام بعدی معرف درصد عناصر آلیاژی می باشند .مانند:

۸ گروه اصلی عبارتند از:

گروه۱:  معروف به سری ۱۰۰۰ با خلوص حداقل ۹۹ درصد آلومینیم، غیر قابل عملیات حرارتی، دارای مقاومت خوب حرارتی و خوردگی، هادی خوب الکتریسیته، خواص مکانیکی پایین، قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری بالا

گروه۲ :  سری ۲۰۰۰، عنصر آلیاژی اصلی آن مس است. قابل عملیات حرارتی است،    خواص مکانیکی بالایی دارد ولی مقاومت به خوردگی آن نسبت به سری ۱۰۰۰ کم تر است.

گروه۳ :  سری ۳۰۰۰، مهم ترین عناصر آلیاژی آن منگنز و منیزیم است، غیر قابل عملیات حرارتی، دارای استحکام کم تا متوسط و کارپذیری خوب است.

گروه۴ :  سری ۴۰۰۰، عنصر آلیاژی اصلی آن سیلسیم است، اکثراً غیر قابل عملیات حرارتی، دارای نقطه ذوب پایین و مناسب برای آندایزینگ اند.

گروه۵ :  سری ۵۰۰۰، عناصر آلیاژی اصلی آن منیزیم و منگنز است. عملیات حرارتی ناپذیر بوده و با تغییر مقدار منیزیم استحکام تغییر می کند. قابلیت جوشکاری خوبی داشته و در محیط های آبی مقاومت بسیار خوبی دارند.

گروه۶ :  سری ۶۰۰۰، عناصر آلیاژی اصلی آن سیلیسیم و منیزیم است، قابل عملیات حرارتی بوده و فرم پذیری خوبی دارند. همچنین استحکام متوسط تا زیاد و مقاومت به خوردگی خوبی دارند.

گروه۷ :  سری ۷۰۰۰، عنصر آلیاژی اصلی روی است، قابل عملیات حرارتی بوده واستحکام بالایی دارند.

گروه۸ :  سری ۸۰۰۰، دارای عناصر آلیاژی آهن وسیلسیم ، غیر قابل عملیات حرارتی بوده، دارای خواص مختلف مناسب برای تولید فویل های صنعتی با  ضخامت بسیار کم اند.

گاهی حرفی بدنبال اسم آلیاژ می آید و با یک خط فاصله از آن جدا می شود و مبین نوع عملیات حرارتی است که برای سخت کردن ، مقاوم کردن یا نرم کردن آلیاژ انجام می گیرد.

مثلا    ۲۰۲۴_O

O _ یک عمل باز پخت یا آنیلینگ را نشان می دهد. ( بطور مثال آلیاژ       ۲۰۲۴_O معرف آلیاژ ۲۰۲۴ در حالت آنیل کامل است).

آلیاژهای کارشده

مشخصات و نامگذاری آلیاژهای کار شده آلومینیم (Wrought Aluminium Alloy) در کشورهای مختلف متفاوت است و همین مسئله انتخاب آلیاژ های آلومینیم برای کاربرد های مهندسی را دشوار می کند. علاوه بر این، در برخی از کشور ها، آلیاژ ها بر اساس توالی تاریخ تولید نامگذاری شده اند. در سال ۱۹۷۰ سیستم نامگذاری بین المللی برای محصولات کار شده آلومینیم معرفی شد که بر اساس دسته بندی جامعه آلومینیم آمریکا نامگذاری شده است. نامگذاری آلیاژ ها کارشده آلومینیم در جدول زیر نمایش داده شده است.

در میان آلیاژ های کار شده سه گروه ۲xxx ، ۶xxx و ۷xxx عملیات حرارتی پذیر هستند.

رقم های سوم و چهارم در گروه ۱xxx اهمیت بیشتری داشته و نشان دهنده حداقل خلوص آلومینیم است. به عنوان مثال آلیاژ ۱۱۴۵ دارای حداقل خلوص ۹۹٫۴۵% است. در سایر گروه های آلیاژی رقم های سوم و چهارم مانند شماره سریال آلیاژ هستند. رقم دوم، رابطه نزدیک میان آلیاژها را نشان می دهد. به عنوان مثال آلیاژهای ۵۳۵۲، ۵۰۵۲ و ۵۲۵۲ از نظر ترکیب شیمایی اختلاف کمی دارند.

عملیات حرارتی آلیاژهای آلومینیم به شکل زیر تقسیم بندی می شود:

در میان آلیاژهای کار پذیر آلومینیم، آلیاژهای آلومینیم -منگنز (۳xxx) و آلیاژهای آلومینیم-منیزیم (۵xxx) قابلیت انجام عملیات حرارتی را ندارند.

آلیاژهای آلومینیوم منگنز

حلالیت منگنز در آلومینیم ۱٫۸۲ درصد است ولی مقدار منگنز در آلیاژ های آلومینیوم برابر با ۱٫۲۵ درصد است. علت این اختلاف حضور آهن به عنوان ناخالصی است که باعث کاهش حلالیت می شود. تنها آلیاژ پر مصرف آلومینیم – منگنز، آلیاژ ۳۰۰۳ است. افزودن منگنز به آلومینیوم از طریق تشکیل محلول جامد و توزیع ظریف رسوب های نامحلول، استحکام آن را افزایش می دهد. افزدون یک درصد منیزیم منجر به افزایش بیشتر استحکام می شود. آلیاژ های گروه ۳xxx دارای استحکام متوسط، انعطاف پذیری بالا و مقاومت خوردگی مطلوبی هستند. این آلیاژ ها برای ساخت قوطی های نوشابه، وسایل آشپزخانه و پخت و پز به کار می روند.

آلیاژهای آلومینیوم منیزیم

آلومینیم و منیزیم در محدوده وسیعی از ترکیب شیمایی تشکیل محلول جامد می دهند و آلیاژ های کارپذیری تولید می کنند که حاوی ۰٫۸ الی ۵ درصد منیزیم است. مستحکم ترین آلیاژ این گروه ۵۴۵۶ است که استحکام کششی آن برابر با ۳۱۰ مگا پاسکال است. اگر در این آلیاژها مقدار منیزیم بیش از ۴-۳ درصد باشد، فاز β یا Mg5Al8 روی مرز دانه ها و نوارهای لغزشی رسوب می کند و همین موضوع منجر به خوردگی بین دانه ای و ایجاد ترک در اثر خوردگی تنشی می شود. افزودن کروم و منگنز می تواند از این مسئله جلوگیری کند. این آلیاژ ها در بدنه کامیون ها، مخازن بزرگ حمل بنزین، شیر و دانه های غلات، مخازن تحت فشار (به خصوص در دما های پایین) ، بدنه قایق های کوچک و کشتی های اقیانوس پیما مورد استفاده قرار می گیرند.

آلیاژهای آلومینیوم مس و آلومینیوم مس منیزیم

تغییراتی که در حین پیر کردن آلیاژهای آلومینیوم – مس رخ می دهد، بسیار بیشتر از سایر آلیاژ ها مورد توجه قرار گرفته است، اما تنها چند آلیاژ تجاری بر پایه این سیستم وجود دارد. آلیاژ ۲۰۱۱ قابلیت ماشین کاری خوبی دارد ولی امروزه آلیاژ ۲۲۱۹ به علت خواص مناسب تر، جای آلیاژ ۲۰۱۱ را گرفته است. آلیاژ ۲۲۱۹ دارای خواص کششی بالا، استحکام خزشی خوب و چقرمگی زیادی است.

آلیاژهای آلومینیم – مس – منیزیم در سال ۱۹۰۶، به طور اتفاقی در برلین ساخته شدند و تحقیقات انجام شده روی این آلیاژ منجر به پیدایش آلیاژ دورآلومین شد. معمولا این آلیاژ ها و سایر آلیاژ های گروه ۲xxx به وسیله روش نوردی با آلومینیم یا آلیاژ آلومینیم – روی پوشش داده می شوند تا مقاومت به خوردگی مطلوبی را ایجاد کنند. در یک استحکام کششی برابر، آلیاژهای گروه ۲xxx از آلیاژ های گروه ۷xxx چقرمگی شکست پایین تری را نشان می دهند. دلیل این مسئله، اندازه بزرگ ترکیبات بین فلزی در آلیاژ های ۲xxx است. با کاهش مقادیر آهن، سیلیسم و مس، چقرمگی شکست و انعطاف پذیری بهبود می یابد. این آلیاژ ها در هواپیما و صنایع اتومبیل سازی به کار می روند.

آلیاژهای آلومینیوم منیزیم سیلیسیم

آلیاژهای آلومینیم – منیزیم – سیلیسیم به عنوان آلیاژ های ساختمانی به کار می روند. این آلیاژ ها دارای خواص جوش پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی تنشی هستند. این آلیاژ ها بیشتر به صورت اکسترود شده به کار می روند. آلیاژ های این گروه به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

۱- آلیاژهایی با مقدار منیزیم و سیلیسیم بین ۰٫۸ تا ۱٫۲ درصد که به آسانی اکسترود می شوند. محصول خروجی از اکستروژن قابلیت کوئنچ دارد و نیاز به عملیات محلول سازی جداگانه نیست.

۲- آلیاژهای دو دسته دیگر حاوی مقادیر منیزیم و سیلیسم بیش از ۱٫۴ درصد هستند. این آلیاژ ها پس از اکسترود شدن به عملیات محلول سازی و کوئنچ نیاز دارند.

۳- آلیاژهای دسته سوم دارای مقدار سیلیسمی بیش از مقدار مورد نیاز برای تشکیل Mg2Si هستند. افزایش مقدار سیلیسم منجر به ریز شدن اندازه ذرات Mg₂Si و رسوب سیلیسم می شود و به پیرسختی کمک زیادی می کند.

آلیاژهای آلومینیوم روی منیزیم و آلومینیوم روی منیزیم مس

آلیاژهای آلومینیم – روی – منیزیم در میان کلیه آلیاژ های آلومینیم بیشترین پتانسیل پیرسختی را دارند. در آلیاژ های پر استحکام این گروه از مس به مقدار کمتر از ۰٫۳ درصد، برای افزایش مقاومت به خوردگی تنشی استفاده می شود. آلیاژ هایی که فاقد مس یا دارای مقادیر اندکی مس هستند، به آسانی جوشکاری می شوند. این آلیاژ ها در دمای محیط به طور قابل ملاحظه ای پیرسخت شده و محدوده وسیع دمایی برای عملیات محلول سازی آن ها وجود دارد. بنابراین در هنگام جوشکاری، استحکام آلیاژ بازیابی می شود و نیاز به عملیات حرارتی دیگری نیست. آلیاژهای آلومینیم – روی – منیزیم در ابتدا برای ساخت پل های نظامی سبک مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه برای کنترل ساختار این آلیاژها از عناصر کروم، منگنز و زیرکونیوم استفاده می شود. آلیاژهای آلومینیم – روی – منیزیم – مس بیشترین میزان پیرسختی را از خود نشان می دهند. نیاز صنایع نظامی به استفاده از آلیاژ های هواپیمایی که نسبت استحکام به وزن آن ها بالا باشد، در نهایت منجر به تولید آلیاژهای گروه Al-Zn-Mg-Cu شد. آلیاژ ۷۰۷۵ شناخته شده ترین آلیاژ این گروه است.

آلیاژهای ریختگی بر اساس استاندارد آمریکا، برای شناسایی آلیاژهای ریختگی آلومینیم (Aluminum Cast Alloys) از چهار رقم استفاده می شود. در گروه ۱ دو رقم دوم و سوم حداقل درصد آلومینیوم را مشخص می کند و رقم آخر پس از اعشار نشان دهنده شکل محصول است. اگر این رقم صفر باشد نشان دهنده قطعه ریختگی و اگر یک باشد نشان دهنده شمش است. در گروه های ۲ تا ۹، دو رقم دوم و سوم اعدادی هستند که معرف آلیاژ های مختلف آن گروه هستند. آخرین رقم در این گروه ها نیز معرف شکل محصول است.

اگر در آلیاژ اصلی و یا ناخالصی ها تغییری ایجاد شود، در ابتدای نام گذاری آن، یک حرف از حروف الفبای انگلیسی اضافه می شود ولی، از حروف I، O، Q و X استفاده نمی شود. از حرف X برای آلیاژ های تجربی و یا آزمایشی استفاده می شود.

آلیاژ ریختگی آلومینیوم سیلیسیم

از جمله ویژگی های این گروه سیالیت بالا، مقاومت به خوردگی بالا، جوش پذیری خوب و ماشینکاری دشوار است. هم چنین حضور سیلیسم، ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهد. ترکیب یوتکتیک این سیستم برابر با Al-12.7% Si است. انجماد آهسته آلیاژ خالص Al-Si منجر به تولید ریزساختار بسیار درشتی می شود که در آن صفحات سیلیسیم در زمینه آلومینیوم قرار گرفته اند. اگر از ریخته گری پیوسته که سرعت سرد کردن آلیاژ در آن زیاد است استفاده شود، ساختار این آلیاژ ریز شده، سیلیسیم به شکل الیافی در آمده و در نتیجه، انعطاف پذیری و استحکام کششی افزایش می یابد.

آلیاژ ریختگی آلومینیوم مس

اغلب آلیاژ های این گروه امروزه مورد استفاده قرار نمی گیرند و ترکیبات موجود از عناصر آلیاژی دیگری نیز برخوردارند. برای ریخته گری این آلیاژ باید از تغذیه های کافی استفاده شود تا نقصی در محصول نهایی پیش نیاید. این آلیاژ ها خاصیت پیرسختی مطلوبی دارند. آلیاژهایی مانند ۲۳۸ و ۲۴۲ برای ساخت پیستون دیزل و سر سیلندرهای موتور هواپیما به کار می روند. یکی از آلیاژ های جدید این گروه که در آمریکا با نام ۲۰۱ شناخته می شود، در ترکیب خود حاوی مقادیری از نقره است. حضور نقره به طور چشمگیری فرآیند رسوب گذاری در آلیاژ را تغییر می دهد و منجر به تشکلی رسوبات تتا (CuAl2) می شود.

آلیاژ ریختگی آلومینیوم منیزیم

ویژگی آلیاژهای این گروه مقاومت به خوردگی بالا، قابلیت ماشین کاری مطلوب و ظاهر جالب آن ها پس از آبکاری است. به علت حضور منیزیم در این آلیاژ، اکسید شدن در مذاب افزایش می یابد و باید کنترل زیادی در حین عملیات ذوب و ریخته گری انجام شود. هم چنین بخار ناشی از رطوبت ماسه می تواند با منیزیم ترکیب شده و منجر به تولید MgO و هیدروژن شود که موجب زبر شدن و تیرگی سطح قطعه می شود. برای جلوگیری از این اتفاق، ۱٫۵ درصد اسید بوریک به ماسه اضافه می کنند، به این ترتیب یک لایه شیشه ای تشکیل می شود و از تماس بخار با مذاب جلوگیری می کند. مقدار منیزیم در آلیاژ های این گروه بین ۴ تا ۱۰ درصد است. اکثر این آلیاژها در قالب های ماسه ای ریخته گری می شوند.

آلیاژ ریختگی آلومینیوم روی منیزیم

در گذشته آلیاژ های آلومینیم روی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند ولی امروزه به جز آلیاژ هایی که به عنوان آند فدا شوند مورد استفاده قرار می گیرند، بقیه آلیاژ های این گروه از رده خارج شده اند. امروزه ترکیباتی که حاوی عناصر آلیاژی مس، کروم، آهن و منگنز هستند، مورد استفاده قرار می گیرند. این آلیاژ ها در قالب ماسه ای ریخته گری می شوند و در صورت استفاده از قالب های دائمی، ترک داغ ایجاد می شود. نقطه ذوب یوتکتیکی این آلیاژها نسبتا بالا بوده و همین ویژگی، این آلیاژها را برای لحیم کاری سخت مناسب می کند. این آلیاژ ها هم چنین قابلیت ماشین کاری خوب و پایداری ابعادی و مقاومت خوردگی مطلوبی دارند ولی این آلیاژها برای کاربرد های دما بالا مناسب نیستند و در اثر پیر شدن بیش از حد نرم می شوند.

مواد اولیه و منابع آلومینیوم:

آلومینیوم %۸ از پوسته زمین را تشکیل می دهد که مقدار زیادی است و فقط سیلیسیم با %۲۶٫۵ فراوانی ، از این عنصر پیشی میگیرد. (آهن %۵ ، منیزیم %۲ ، مس %۰٫۰۱ ، روی و قلع هر یک حدود %۰٫۰۴ فراوانی در پوسته زمین دارند ) آلومینیوم نیز مانند اغلب فلزات بصورت فلز آزاد در طبیعت موجود نیست و فقط بصورت ترکیبی در کانه (سنگ معدن ) یافت می شود. از کانه هایی برای استخراج استفاده می شود که حداکثر مقدار ممکن آلومینیوم را داشته باشند. تنها سنگ معدنی که استخراج آلومینیوم از آن نسبتا براحتی صورت می پذیرد ، بوکسیت (نام مکانی بنام بوکس در فرانسه که برای اولین بار در آن یافت شد) نام دارد. که این کانه حاوی اکسید آلومینیوم (آلومینا) بوده و تعاریف متعددی برای آن شده است .