એલ્યુમિનિયમ એલોય શું છે?
એલ્યુમિનિયમ એલોય એક રાસાયણિક રચના છે જ્યાં શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમમાં અન્ય તત્વો ઉમેરવામાં આવે છે જેથી તેના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય, મુખ્યત્વે તેની મજબૂતાઈ વધે. આ અન્ય તત્વોમાં આયર્ન, સિલિકોન, કોપર, મેગ્નેશિયમ, મેંગેનીઝ અને ઝીંકનો સમાવેશ થાય છે જે વજન દ્વારા એલોયના 15 ટકા જેટલા સંયુક્ત હોઈ શકે છે. એલોયને ચાર-અંકનો નંબર સોંપવામાં આવે છે, જેમાં પ્રથમ અંક તેના મુખ્ય એલોયિંગ તત્વો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ સામાન્ય વર્ગ અથવા શ્રેણીને ઓળખે છે.
શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમ
1xxx શ્રેણી
1xxx શ્રેણીના એલોય 99 ટકા કે તેથી વધુ શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિનિયમથી બનેલા છે. આ શ્રેણીમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર, ઉત્તમ કાર્યક્ષમતા, તેમજ ઉચ્ચ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતા છે. આ જ કારણ છે કે 1xxx શ્રેણીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સમિશન અથવા પાવર ગ્રીડ લાઇન માટે થાય છે. આ શ્રેણીમાં સામાન્ય એલોય હોદ્દો ઇલેક્ટ્રિકલ એપ્લિકેશનો માટે 1350 અને ફૂડ પેકેજિંગ ટ્રે માટે 1100 છે.
ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવા એલોય
કેટલાક એલોયને દ્રાવણ ગરમી-સારવાર અને પછી શમન અથવા ઝડપી ઠંડક દ્વારા મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. ગરમીની સારવાર ઘન, મિશ્ર ધાતુને લઈ જાય છે અને તેને ચોક્કસ બિંદુ સુધી ગરમ કરે છે. દ્રાવ્ય તરીકે ઓળખાતા એલોય તત્વો, એલ્યુમિનિયમને ઘન દ્રાવણમાં મૂકીને એકરૂપ રીતે વિતરિત થાય છે. ત્યારબાદ ધાતુને શમન કરવામાં આવે છે, અથવા ઝડપથી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, જે દ્રાવ્ય અણુઓને સ્થાને થીજી જાય છે. પરિણામે દ્રાવ્ય અણુઓ બારીક રીતે વિતરિત અવક્ષેપમાં જોડાય છે. આ ઓરડાના તાપમાને થાય છે જેને કુદરતી વૃદ્ધત્વ કહેવામાં આવે છે અથવા નીચા તાપમાનના ભઠ્ઠીના ઓપરેશનમાં જેને કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ કહેવામાં આવે છે.
2xxx શ્રેણી
2xxx શ્રેણીમાં, તાંબાનો ઉપયોગ મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ તરીકે થાય છે અને તેને સોલ્યુશન હીટ-ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે મજબૂત બનાવી શકાય છે. આ એલોયમાં ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતાનું સારું મિશ્રણ હોય છે, પરંતુ તેમાં અન્ય ઘણા એલ્યુમિનિયમ એલોય જેટલું વાતાવરણીય કાટ પ્રતિકારનું સ્તર હોતું નથી. તેથી, આ એલોય સામાન્ય રીતે આવા સંપર્ક માટે પેઇન્ટ કરવામાં આવે છે અથવા ઢંકાયેલું હોય છે. કાટનો પ્રતિકાર કરવા માટે તેમને સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એલોય અથવા 6xxx શ્રેણીના એલોયથી ઢંકાયેલું હોય છે. એલોય 2024 કદાચ સૌથી વધુ જાણીતું એરક્રાફ્ટ એલોય છે.
6xxx શ્રેણી
6xxx શ્રેણી બહુમુખી, ગરમીથી સારવાર કરી શકાય તેવી, ખૂબ જ રચના કરી શકાય તેવી, વેલ્ડ કરી શકાય તેવી છે અને મધ્યમ ઊંચી શક્તિ અને ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે. આ શ્રેણીના એલોયમાં સિલિકોન અને મેગ્નેશિયમ હોય છે જેથી એલોયમાં મેગ્નેશિયમ સિલિસાઇડ બને. 6xxx શ્રેણીના એક્સટ્રુઝન ઉત્પાદનો આર્કિટેક્ચરલ અને માળખાકીય એપ્લિકેશનો માટે પ્રથમ પસંદગી છે. એલોય 6061 આ શ્રેણીમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું એલોય છે અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ટ્રક અને મરીન ફ્રેમમાં થાય છે. વધુમાં, કેટલાક ફોન કેસ 6xxx શ્રેણીના એલોયમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા.
7xxx શ્રેણી
આ શ્રેણી માટે ઝીંક એ પ્રાથમિક મિશ્રધાતુ છે, અને જ્યારે મેગ્નેશિયમ ઓછી માત્રામાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે પરિણામ ગરમી-સારવાર કરી શકાય તેવું, ખૂબ જ ઉચ્ચ શક્તિ ધરાવતું મિશ્રધાતુ બને છે. તાંબુ અને ક્રોમિયમ જેવા અન્ય તત્વો પણ ઓછી માત્રામાં ઉમેરી શકાય છે. સૌથી વધુ જાણીતા મિશ્રધાતુ 7050 અને 7075 છે, જેનો ઉપયોગ વિમાન ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
ગરમીથી સારવાર ન કરી શકાય તેવા એલોય
ગરમીથી સારવાર ન કરાયેલા એલોયને કોલ્ડ-વર્કિંગ દ્વારા મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. કોલ્ડ વર્કિંગ રોલિંગ અથવા ફોર્જિંગ પદ્ધતિઓ દરમિયાન થાય છે અને તે ધાતુને મજબૂત બનાવવા માટે "કામ" કરવાની ક્રિયા છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે એલ્યુમિનિયમને પાતળા ગેજ પર રોલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે મજબૂત બને છે. આનું કારણ એ છે કે કોલ્ડ વર્કિંગ માળખામાં અવ્યવસ્થા અને ખાલી જગ્યાઓ બનાવે છે, જે પછી એકબીજાની સાપેક્ષમાં પરમાણુઓની ગતિને અટકાવે છે. આ ધાતુની મજબૂતાઈમાં વધારો કરે છે. મેગ્નેશિયમ જેવા એલોયિંગ તત્વો આ અસરને વધુ તીવ્ર બનાવે છે, પરિણામે વધુ મજબૂતાઈ મળે છે.
3xxx શ્રેણી
આ શ્રેણીમાં મેંગેનીઝ મુખ્ય મિશ્ર ધાતુ તત્વ છે, જેમાં ઘણીવાર ઓછી માત્રામાં મેગ્નેશિયમ ઉમેરવામાં આવે છે. જોકે, એલ્યુમિનિયમમાં મેંગેનીઝનો મર્યાદિત ટકા જ અસરકારક રીતે ઉમેરી શકાય છે. 3003 સામાન્ય હેતુ માટે એક લોકપ્રિય મિશ્ર ધાતુ છે કારણ કે તેમાં મધ્યમ તાકાત અને સારી કાર્યક્ષમતા છે અને તેનો ઉપયોગ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ અને રસોઈના વાસણો જેવા કાર્યક્રમોમાં થઈ શકે છે. એલોય 3004 અને તેના ફેરફારોનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમ પીણાના ડબ્બાના શરીરમાં થાય છે.
4xxx શ્રેણી
4xxx શ્રેણીના એલોયને સિલિકોન સાથે જોડવામાં આવે છે, જે બરડપણું ઉત્પન્ન કર્યા વિના, એલ્યુમિનિયમના ગલનબિંદુને ઘટાડવા માટે પૂરતી માત્રામાં ઉમેરી શકાય છે. આને કારણે, 4xxx શ્રેણી ઉત્તમ વેલ્ડીંગ વાયર અને બ્રેઝિંગ એલોયનું ઉત્પાદન કરે છે જ્યાં નીચા ગલનબિંદુની જરૂર હોય છે. એલોય 4043 એ માળખાકીય અને ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશનો માટે 6xxx શ્રેણીના એલોયને વેલ્ડીંગ કરવા માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ફિલર એલોયમાંનું એક છે.
5xxx શ્રેણી
મેગ્નેશિયમ એ 5xxx શ્રેણીમાં પ્રાથમિક એલોયિંગ એજન્ટ છે અને તે એલ્યુમિનિયમ માટે સૌથી અસરકારક અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા એલોયિંગ તત્વોમાંનું એક છે. આ શ્રેણીના એલોયમાં મધ્યમથી ઉચ્ચ તાકાત લાક્ષણિકતાઓ છે, તેમજ દરિયાઈ વાતાવરણમાં સારી વેલ્ડેબિલિટી અને કાટ સામે પ્રતિકાર છે. આ કારણે, એલ્યુમિનિયમ-મેગ્નેશિયમ એલોયનો ઉપયોગ મકાન અને બાંધકામ, સ્ટોરેજ ટાંકી, પ્રેશર વેસલ્સ અને દરિયાઈ એપ્લિકેશનમાં વ્યાપકપણે થાય છે. સામાન્ય એલોય એપ્લિકેશનના ઉદાહરણોમાં શામેલ છે: ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં 5052, દરિયાઈ એપ્લિકેશનમાં 5083, આર્કિટેક્ચરલ એપ્લિકેશનો માટે એનોડાઇઝ્ડ 5005 શીટ્સ અને 5182 એલ્યુમિનિયમ પીણાના કેનને ઢાંકણ બનાવે છે.
