Alüminyum Ve Alaşımları - Seversintabi.com Türkiye'nin En Büyük Forumu Bence Seversin Tabi

**ceyLin** · #1 8 December 2008, 09:35

ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARI
Atın ve bakır gibi tarih öncelerinden beri tanınan bir metal değil alüminyum. Geniş insanlık kitleleri alüminyumu ilk 1855 Paris Dünya Sergisi’nde tanıdı. Açıkçası yaklaşık iki insan ömrü bile etmez alüminyumun geçmişi. Buna rağmen dünyadaki alüminyum kullanımı metal bazında demirden sora ikinci sırada. 1995 yılında ham çelik olarak bütün dünyada yaklaşık 750 milyon ton demir üretimi sağlanmışken alüminyum 20 milyon tonlarda, bakır 10 milyon tonlarda, çinko 5 milyon tonlarda kalmıştır. Demir metallerle demir olmayan (DO) metaller arasındaki kullanım farkı da böylece ortaya çıkmış oluyor.
Mühendis işini öncelikle çelikle halletmeyi düşünür. Fiyatını bilir, İşlemesini bilir, tedarik edebileceği yerleri bilir. Demirin dökme demir olsun. Çelik olsun, korozyon dayanımı fana değildir. Korozyondan korunması çoğu kez bilinir. Hiçbir koruma tedbiri almasak bile çoğu kez paslansa da onlarca yıl dayanır, yani görevini yapar.
Mühendis çeliğe aşinadır. İki binin üzerindeki çelik çeşitleriyle malzeme sorunlarının neredeyde tamamını çözebilir. Buna karşılık demir olmayan metalleri her yönleriyle bilemez. Onlara aşinalığı o kadar gelişmemiştir. Bunların mukavemetine pek güvenemez. Kaynak etmede sorun üstüne sorun yaşanır. Korozyona dayanıyor zannettiği DO-metal, bakır ki eriyip gitmiş. Onlarla döküm yapmasını pek beceremez. Kolayca dökerim zannettiği alüminyum (ergime sıcaklığı:alaşıma göre 550-660 ºC) bakar ki gevrek bir malzeme olup çıkmış, delik değişik gaz kabarcığı dolmuş veya bir türlü kurtulamadığı cüruf kalıntıları alüminyum döküm parçasını kırılgan hale getirmiş. Zaten piyasanın hakimi ustaların hemen hemen tamamı alaylı. Teorik bilgileri, alüminyum kelimesini belki doğru yazmaya yetebilir. Mukavemetinin bazı işlemlerle çeliğinkine ulaştığına,başındaki mühendisi de zaten üniversiteyken bile pek inanılmamıştır veya bunun ne anlama geldiğini pek kavramamıştır. Hasılı, alüminyum da diğer DO-metaller ve metal olmayan malzemeler gibi ya mukavemet yönünden pek çok önemli olmayan yerlerde kullanılmış ya da çelikle mukavemeti güvenceye alınarak kullanılmış gelmiştir.
Piyasada çalışan pek çok makine mühendisi hiçbir alüminyum alaşımın adını, yani kısa gösterimini bilemez malzeme numarasını bilemez. Onlar için alüminyum bütün türleri aynıdır. Bu olgu kendini standart yapımından başlayıp her türlü kullanıma kadar gösterir. Üniversitelerimizin çoğu türk standartlarını ya hiç bilmez ya da yasak savmaca olarak bazı raporlarda adını kullanır. Az kişinin rağbet ettiği TS’lerimiz de sevgisizlikten sararıp solmuştur. İçten ve dıştan gerekli ihtimam gösterilemediğinden olacak ki onlar da alüminyum bilgisi gibi güvenilirlikten uzak kalmıştır.
ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ KISA GÖSTERİLİŞLERİ
Alüminyum ve alaşımlarının kısa gösteriminde TSE önce ISO sonrada Alman standartları DIN’leri esas almış fakat üniversitemizin çoğu ise buna pek rağbet göstermemiş, onlar da AA (The Aluminium, Association, Amerikan Alüminyum Birliği) kurallarını benimsemişlerdir.Sonuçta aşağıdaki çizelgede dünya kargaşası ortaya çıkmıştır. Burada aşağı yukarı her standart kurumu ayrı telden çalmakta, hele Türkiye gibi kendi öz kurumuna saygı göstermeyen bir ülkede de bu karışıklık doruğa uzanmaktadır. Türkiye’de bu arapsaçının fazla rahatsızlık yaratmamış oluşunun nedeni, teknik bilgiyle sahip olmadan da pek teknik işin yürümesine izin verilmesinden kaynaklanabilir.
Çizelgede, normal şartlarda çok kullanılan iki alüminyum alaşımı örnek olarak gösterilmektedir. AlCuSiMgl olarak verileni, nispeten yüksek mukavemet değerlerine ulaştırılabilen, ayrışım sertleşmesi (=katı çökelti veya yaşlandırma sertleştirmesi) yapılabilen ve biçimlendirilebilen bir alaşımdır. Al-Sil2 ise döküm alaşımlarından alüminyumun en yaygın olanıdır. Şimdi bu iki alaşımın burada verilen çeşitli standartlardaki gösteriliş şekillerine bakalım: her standart kurumu ayrı bir kısa gösteriliş kullanmakta olup, burada verilmeyen diğer ülke standartları da dikkate alınacak olursa, çeşitlilik o ölçüde artmaktadır. Ancak, dünyanın küçüldüğünden, globalleşmeden, ticaretin sınır tanımadığından v.s. daha sıkça söz edildiği bu sıralar olayın vahameti anlaşıldı.
TS*) DIN AA CSA ASTM ISO GOST SAE
AlCuSiMgl**) AlCuMgl 2017A CM41 CM41A AlCu4MgSi 1100 SAE26
Al-Sil2***) GalSil2 A413 S12N A13 Al-Si2 AK12 GalSi3
Ø TS:Türk Standardı, DIN: Alman standardı, AA: Amerikan Alüminyum birliği, CSA: Kanada standardı, ASTM: Amerikan Malzeme muayenesi ve Malzeme Kurumu, ISO: Uluslar arası Standartlar Birliği, GOST: Rus Standardı, SAE: Amerikan Otomotiv Mühendisleri birliği
Ø Etibank seydişehir ürünü:ETİAL22
Ø Etibank seydişehir ürünü:ETİAL140
AVRUPA STANDARTLARI VE ALÜMİNYUM KISA GÖSTERİLİŞİ
Avrupa Standartlarının getirdiği bağlayıcı kurallara göre alüminyum ve alaşımlarının iki çeşit kısa gösterimi mevcut, malzeme numaraları(EN 573-2) her Al alaşımı hem nümerik olarak malzeme numarasıyla ve ham de kimyasal bileşimi ana hatlarıyla veren harfli kısa gösterişiyle tanımlanabilecek, EN573-2 deki kısa gösteriliş önerisi.(bu öneri standart tarafından yapıldığı için standardın şartı demek daha doğru olur) bunlardan sadece birini kullanmak gerekirse, o zaman malzeme numarası kullanacağı şeklindedir.
ÖRNEK: EN AW-5052
Normalde hem malzeme numarasının ve onun ardında köşeli parantez içinde kimyasal kısa gösterimin yazılması gerekir.
ÖRNEK: EN AW-5052 [Al Mg 2,5]
Bu dual uygulama, Alman Standartlarından da bilinen karışıklıkları önlemede etkili olmuş bir yöntemdir. Ancak istisna durumlarda sadece kimyasal kısa gösteriminin yazılmasına izin verilebilir.
ÖRNEK: EN AW-1199[Al 99,99]
EN AW-1070A[Al 99,7]
EN AW-1100[Al 99,0 Cu]
Biçimlenen alüminyum alaşımlarında kimyasal kısa gösterim esasen alaşım sazlarınkine benzer şekildedir. Al simgesinden bir boşluk bırakılır ve ondan sonra da ana alaşım elementi veya ağırlık oranı gösterimde en çok dört adet olabilir. Söz konusu alaşımlarında dörtten daha fazla alaşım elementi varsa bile bulardan sadece ilk dördüne yer verebilir. Oranlar %01 den büyük ise en yakın buçuk sayılara yuvarlatılır; %01 den küçük ise en yakın ondalık sayılara tamamlanır. Oranları aynı olan alaşım elementleri alfabetik sıra ile yazılır. Bazı durumlarda alaşım oranları kısa gösterimde verilmeyebilir.
EN AW-5251 [Al Mg2] (% 1,7-2,4 Mg)
EN AW-5052 [Al Mg2,5] (% 2,2-2,8 Mg)
EN AW-6063[Al Mg0,7 Si] (%0,45-0,9 Mg)
EN AW-6061[Al Mg 1 SiCu] (Al-Mg-Si alaşımları grubundan)
EN AW-2014[Al Cu4 SiMg(A)] (%0,5-1,2 Si ve%0,2-0,8 Mg)
EN AW-2014 A[Al Cu4 SiMg(A)] (%0,5—0,9 Si:%0,2-0,8 Mg:%0,1 Ni)
EN AW-2011[Al Cu6BİPb] (Bi ve Pb alfabetik sırada)
EN AW-7050[Al Zn6 CuMgZr] (kısa gösterimde en çok dört alaşım elemet)
EN AW-6101[Eal MgSi] [elektrik iletkenş olarak özel kullanımyeri)
Nümerik veya kimyasal kısa gösterimlerde alaşımların ulusal farklılıklarını ifade etmek için eklenen A,B ve C gibi harflerin eklenmesi, nümerik kısa gösterimde parantezsiz, kimyasal kısa gösterimde ise element simgeleriyle karışmasın diye parantez içinde yazılır.EN AW-2017 A[Al Cu4MgSi(A)gibi.
EN 573-1ve-2’deki gibi kurallar ISO 209-1;1989 ile uyumlu içindedir. Alaşımlar, CEN bünyesindeki 132 numaralı Teknik komite (CEN/TC 132) tarafından tescilidir. Yeni bir alaşım kaydedilecek ise, bunun CEN/TC 132 tarafından yapılması ISO bünyesindeki ISO/TC 79’A bildirilmesi gerekmekteir.
EN Malzeme no EN-Kısa Gösterilişi DIN-Malzeme no DIN-Kısa Gösteriliş
EN AW-1080A EN AW-Al 99,8(A) 3,0285 Al99,8
EN AW-1070A EN AW-AlL 99,7(A) 3,0275 Al99,7
EN AW-1050A EN AW-Al99,5 3,0255 Al99,5
EN AW-1200 EN AW-Al99,5 3,0205 Al99
EN AW-2024 EN AW-AlCu4Mg1 - -
EN AW-3103 EN AW-Al Mn1 3,0515 AlMn1
EN AW-3004 EN AW-Al Mn1 Mg1 3,0526 AlMn1Mg1
EN AW-3005 EN AW-AlMn1Mg0,5 3,0525 AlMn1Mg0,5
EN AW-5005 EN AW-AlMg1(B) 3,3315 AlMg1
EN AW-5040 EN AW-AlMg1,5Mn - -
EN AW-5049 EN AW-AlMg2Mn0,8 3,3527 AlMg2Mn0,8
EN AW-5050 EN AW-AlMg1,5 3,3316 AlMg1,5
EN AW-5050 EN AW-AIMg2,5 3,3523 AlMg3
EN AW-6061 EN AW-Al Mg1SiCu 3,3211 AlMg1SiCu
EN AW-6082 EN AW-Al SiMgMn - -
EN AW-7020 EN AW-AlZn4,5Mg1 3,43335 AlZn4,5Mg1
EN AW-7021 EN AW-AlZn5,5Mg1,5 - -
EN AW-7022 EN AW-AlZn5Mg3Cu - -
EN AW 7075 EN AW-AlZn5,5MgCu - -
EN AW-8011A EN AW-Al FeSi(a) 3,0915 AlFeSi
Malzeme numaralarının veya alüminyum malzemelerin nümerik adlandırılmasındaki kural Al ve alaşımlarının ana alaşım elementine göre sınıflandırılmasında saklıdır. Şöyle ki,alaşımsız sayılan Al’ye dört dokuzluk alüminyumdan (A199,0)kadar 1000 serisi. Cu alaşımlı olup ayrışım sertleştirmesi yapılan alüminyum alaşımlarına 2000 serisi Mn alaşımlı olanlarla 3000 serisi şeklinde bir düzenleme yapmıştır. Bu numaralar aynı zamanda alüminyum alaşımların uluslar arası tescil numaralarıdır,yani alümininum Association,Washington DC 20006, USA, tarafından alüminyum ve biçimlendirilebilen alüminyum alaşımları için önerilen uluslar arası bir malzeme numarası sistemidir.
Al-alaşım gurubu Malzeme numarası serisi Örnekler
Alaşımsız Al(Al>%99,00) 1xxx (1000 serisi) EN AW-1199(EN AW-Al199,99)
Alüminyum-Bakır 2xxx (2000 serisi) EN AW-2219(EN AW-AlCu6Mn)
Alüminyum-mangan 3xxx (3000 serisi) EN AW-3207(EN AW-Al Mn0,6)
Alüminyum-silisyum 4xxx (4000 serisi) EN AW-4045(EN AW-AlSi10)
Alüminyum-Magnezyum 5xxx (5000 serisi) EN AW-5019(EN AW-AlSi10)
Alüminyum-Mg+Si 6xxx (6000 serisi) EN AW-6005(EN AW-AlSiMg)
Alüminyum-çinko 7xxx (7000 serisi) EN AW-7010(EN AW-AlSiMgCu)
Alüminyum-diğerleri 8xxx (8000 serisi) EN AW-8090(EN AW-AlLi2,5Cu1)
Yedek gurup 9xxx (9000 serisi) Henüz yadekte
MALZEME NUMARALARI
EN 573-1 (Ağustos 1994) standardınca düzenlenen alüminyum ait malzeme numaralarında belirlenen prensipler şöyledir;
1. EN harfleri ve bir harflik ara
2. alüminyumun ifadesi olarak A harfi,
3. malzeme türünün belirleyicisi olarak örneğin biçimlenebilen alaşımlar için wrouht’dan W (muhtemelen diğerleri:külçe ve kütük:B;döküm alaşımı:C;ön alaşım M: rafine ham metal:R: kaynak ve sert lehim malzemesi:S standart dışı alaşım: X olabilir.Parantez içindeki kısaltmalar, bakır ve alaşımlarını düzenleyen pren 1412’den alınmıştır.)
4. Tire (-)
5. Alaşım gurubunun ve kimyasal bileşiminin belirleyicisi olarak bir harf.
6. Gerekli olduğunda ulusal farklı bir alaşımlarını önceden belirlemiş ifadesi olarak bir harf
Örnek: EN AW-5052, EN AW-5154A, EN AW-6005B
Alaşım guruplarının belirleyicisi olarak verilen dört haneli sayı sisteminin esasını oluşturuyor. Bu sistem,ISO ve AA tarafından ISO/TC 79 nezdinde yaptırılan alüminyum alaşımlarının tescil numaralarının ta kendisidir.
ALÜMİNYUM ÜRÜNLERİ
Alüminyum nerdeyse sayısız kullanım alaşımı vardır ve her yıl bunlara yenileri eklenir. Öğütülmüş alüminyum yağ ile karıştırılmasıyla hazırlanan boyalar, sürülen yüzeylerde sağlam ve koruyucu bir katman oluşturur. Çeliğe katılan alüminyum gaz kabarcıklarından kaynaklanan gözenekleri yok eder. Alüminyum yapraklara sarılan yiyecekler tadını ve kokusunu çok uzun süre korur. Tıraş kremi, diş macunu gibi ürünler alüminyum tüpler içinde satılır.alüminyum demir oksit ile birlikte ısıtıldığında alüminyum oksit oluşur ve demir serbest kalır. Bu tepkime bir kez başlatıldığında sürüp gider ve demiri eritmeye yetecek kadar ısı açığa çıkar. Kaynak yapımında yararlanılan bu yönteme termit işlemi denir.
ALÜMÜNYUMA KAYNAK YAPILMASI Bu yöntem Fransız Kaynak Sanayi Odası tarafından önerilmiştir: Kaynak,oksi-asetilen kaynak makinesi ile yapılır.Kaynak çubuğunun çok saf alüminyum olması gerekir.Kaynak pastası veya flaks olarak aşağıda ki karışım kullanılır: Lityum klorür % 15 Sodyum klorür % 30 Sodyum bisulfat % 3 Potasyum klorür % 45 Potasyum fluorür % 7 ALÜMİNYUMA LEHİM YAPILMASI Diğer metallere lehimlerin yapıştığı şekilde,hiçbir lehim alüminyuma yapışmaz;bu durumun başlıca iki nedeni vardır : Alüminyum diğer metallerle düşük sıcaklıklarda halitalar meydana getirmemektedir.Özellikle kurşun veya kurşun halitaları ile alüminyum halita yapması hemen hemen imkansızdır. Her çeşit alüminyum eşyanın yüzeyleri gözle görülmeyen gayet ince alüminyum oksit tabakası ile kaplıdır.Bu tabaka metal yüzeyinde hemen oluşmaktadır.Bu yüzden giderilmesi mümkün değildir.Yüzey oksit tabakasından ne kadar temizlenirse temizlensin,yüzey hemen oksitlenerek kapanmaktadır. Bu tabaka çok yüksek ısıda erir ve her çeşit korroziv (Asit,alkali v.s)maddelere karşı son derece dayanıklıdır.Bu tabaka,alüminyumu koruduğundan,bu metal geniş kullanılma alanı bulmuştur. Alüminyum dayanıklı bir metal değildir.Lehim esnasında zorluk veren de bu oksit tabakasıdır.Bu tabakanın varlığı,alüminyumu tercih etmekte ve onun lehim metali ile halita yapabilmesini önlemektedir.Bu nedenle,tabaka kazınarak,aniden lehim yapılması imkan dahiline girmektedir.Yalnız başka metallerin oksitleri asitler yardımı ile kolayca temizlenebildikleri halde,alüminyum oksit tabakası hemen hemen hiçbir asitten etkilenmez.bunun için tabaka ancak kazınmak suretiyle temizlenmektedir.Bütün bu olaylar göz önüne alınarak alüminyuma lehim,aşağıda ki şekilde yapılmaktadır: Önce alüminyum iyice ısıtılır (Lehimin erime ısısı üzerinde).Bundan sonra lehimlenecek yüzeyler lehimle oğul maya başlanır.Böylece oksit tabakasını sıyıran lehim aniden alüminyumla halita yaparak yüzeye yapışır ve alüminyum üstünü bir tabaka halinde örterek oksitlenmesini önler.Lehim daha soğutulmadan,yüzey tel fırça ile oğul arak,lehimin alüminyum yüzeyinde daha da iyi bir şekilde yapışması sağlanır. Diğer metallerde olduğu gibi alüminyumda da kapiller etki az olması nedeniyle lehim ek yerlerine akarak kendiliğinden lehimlenmeyi sağlamaz.Bu sebeple bir miktar lehim metali kesilerek lehimlenecek kenarlar arasına konur ve ısıtılarak yumuşatılır ve iki parça birbirine basılmak suretiyle lehim işi bitirilir.Lehim içerisinde ki metallerin bazılarının nemden etkilenmiş olmaları nedeniyle lehim yüzeylerinin düzgün ve deliksiz olarak yapılması,ek yerinin dayanıklı olması için şarttır. ALÜMİNYUM LEHİMLERİ Bu lehimler hazırlanırken önce bakır eritilmelidir.Sonra içerisine alüminyum 4 parçaya ayrılarak azar azar ilave edilir.En son parça katıldıktan sonra çinko ilavesi yapılır,metal yüzeyi üzerine reçine tozu serpilir ve demir bir çubukla halita ısıtma ve hazırlanma süresince dökülene kadar devamlı karıştırılır.Halita çinko erir erimez bekletilmeden yağlanmış demir kalıplara dökülmelidir.Eğer halita hazır halde bekletilecek olursa içerisinde ki çinko süratle buharlaşarak ziyan olur ve dolayısıyla lehim geç erir bir hale gelir.Eğer karıştırma yapılmaz ise,bakır gibi ağır metaller potanın altına çökelir ve dolayısıyla dökülen lehimde aranan özellikler kaybolur. Alüminyum lehimlenmesinde kullanılan Fransız orijinli lehimler: ÇİNKO BAKIR ALÜMİNYUM 1- 80 8 12 2- 85 6 9 3- 88 5 7 4- 90 4 6 5- 94 2 4 5 k.kalay ve bir k.alüminyum ile bir lehim halitası hazırlanılır. Lehimleme ya havya ile yada pürmüz alevi ile yapılır. Önce lehimlenecek uçlar kalay ile kaplanır.Kalay yerine kalay-alüminyum halitası da kullanılır.Lehimlendikten sonra işlenecek metal eşya için 45 k. Kalay ve 10 k. Alüminyumdan oluşan halitalar lehim metali olarak kullanılmalıdır.Eğer eşya,lehimden sonra işlenmeyecekse,lehim içerisinde ki alüminyum oranı indirilebilir. Belçika patenti(447-781) Kalay 22 - 45 k. Gümüş 10 – 20 k. Kadmiyum 20 – 50 k. ALÜMİNA a.Metalurj.Çelikten oksit giderme işlemi sırasında,çok ince ve sert kalıntılar biçiminde oluşan artık madde. ALÜMİNAT a.(fr.alüminate)MAlO2 formülünde karmaşık tuzların genel adı;M tek değerlikli bir metaldir.alümin at asidi,tek başına elde edilemeyen asit H (Al(OH)4) -ANSİKL.Hidratlı alüminin peltemsi çökeleği alkalilerde çözünerek NaAlO2 formülünde sodyum alümin at gibi suda çözünen tuzlar verir.Alümin ayrıca öbür metal oksitlerle suda çözünmeyen alümin atlar da oluşturur;bu türün örneği Al2O3MgO formülüyle gösterilen lal yakuttur. Alümin atlar zayıf asit tuzlardır ve hidrolizle alümine dönüşür. Sodyum alümin atın oluşumu ve hidrolizi,sanayi de boksitten alümin elde etmeye yarar.Hidr.bağl.Kalsiyum alümin atlar,ermiş alüminli çimentoların ve çimento türlerinin en önemli bileşenleridir. -Seram.renkli alümin atlar,bazı seramik renklerinde boyar madde olarak kullanılır.Kobalt alümin atları mavi,krom alümin atlar yeşil yada pembedir.Renkli alümin atların renkleri,çinko oksit,kireç magnezi,silis gibi renksiz oksitlerle değiştirilebilir.Genellikle alümin atlar iyice karıştırılmış alümin ile oksidin kavrulmasıyla elde edilir. ALÜMİNİT a.(al.aluminit).Miner.FormülüAl2SO4(OH)4,7H2O olan doğal alüminyum sülfat.(Eşanl.WEBSTERİT) ALÜMİNLİ sıf.1.Alümin yada bir başka alüminyum bileşiği içeren.2.Alüminli çimento,boksitle kalker yada kireç karışımı eritilerek elde edilen çimento.(Çok ince toz biçiminde hazırlanan bu ürün,su eşliğinde çok çabuk sertleşmesi ve yüksek mekanik ya da kimyasal dirençler göstermesi nedeniyle arana bir malzemedir.Ateşe dayanıklı betonlarda kullanılır.) ALÜMİNO(fr.alumino-).Anorg.kim.Bir bileşikte alüminyum bulunduğunu belirten önek. ALÜMİNOFLÜORÜR a.(fr.Aluminofluorure).Anorg.kim.FLÜOROALÜMİNAT’ın eş anlamlısı. ALÜMİNOKLORÜR a.(fr.aluminochlorure).An org. kim.KLOROALÜMİNAT’ın eş anlamlısı. ALÜMİNON a.(fr. Aluminon).Org. kim.Alüminyum iyonunun nitel ve nicel algılanmasında kullanılan boyar madde;aynı zamanda dezenfektan olarak boğaza püskürtülen ilaçların bileşimine de girer. ALÜMİNOSİLİKAT a.(fr.aluminosilicate).Anorg.kim.Silisyum ve alüminyum içeren bileşik.(Kalen ve feldspat alkali alüminosilikatlardır.) ALÜMİNOTERMİ a.(fr.aluminothermie)Toz alüminyumla metal oksitler arasındaki bazı kimyasal tepkimelerin ısı verme özelliğinden yararlanarak yüksek sıcaklık elde etme tekniği.(Bu teknik bazı metallerin hazırlanmasında kullanılır.) ANSİKL.Alüminyum birçok metal oksidi indirger;bu tepkimeyi uygulama alanında ilk kullanan Goldschmidt oldu(1900);indirgenecek metali toz alüminyumla karıştırdı;tepkimeyi başlatmak için yüksek sıcaklık veren ve çabuk tutuşan bir fişek kullandı.Bu işlemde indirgenen metal eriyerek ayrılır ve eriyik üstünde korindon cürufu yüzer. Demir yollarında rayları kaynakla birleştirmek için alüminotermiye başvurulur;bu amaçla alüminyum tozuyla demiroksit karışımı kullanılır.Aynı ilkeden yangın bombalarında da yararlanılır. ALÜMİNOZ a(fr.aluminose).pat ol.Alüminyum silikat (boksit,zımpara,mika vb.)içeren tozları uzun süre solumakla akciğerde meydana gelen fibrojen mineral pnömokonyoz. ALÜMİNYUM a.(fr.aluminium;ing.alumina,şap toprağından)1.Demirden sonra en çok kullanılan beyaz,hafif metal.(Simgesi Al olan kimyasal element)._2Alüminyum yaprak evlerde besin maddelerinin tadını korumak için kullanılan katlanabilir alüminyum.(1948’de bir Amerikalı buldu.) Metalürji.Alüminyum emdirme,bir demir alaşımı yüzeyine alüminyumun yayılmasını sağlayan semantasyon yöntemi.(Eşanl.KALORİZASYON)Alüminyum kaybetme,bir alaşımın alüminyumca fakirleşmesi.Alüminyum tuncu,en çok %14 alüminyum içeren bakır alaşımı. ANSİKL.Alüminyumu ilk kez 1825 yılında Ersted arıttı.(alüminyum klorürü potasyum malgamasıyla indirgeme).1827’de alman Wöhler, bu metali elde etmek için potasyumla alüminyum klorürün tepkimeye girmesinden yararlandı.Sanayi çapında üretimi,Sainteinyumun kimyası 20 derecede alüminyumun elektriksel öz direnci 265/10000000000 ohm/metre dir.Arı halde yumuşaktır(Brinell sertliği 16 ile 25 )ve çok iyi işlenir.Hızla yükseltgenir,ama hemen oluşan ince,biçimsiz bir alümin katmanıyla korunduğundan havadan pek etkilenmez ve suyu bozun durmaz.Oksijen ve klorda yanar.Sudkostik ve potaskostikte çözünerek alümin atları verir.Hidrasitlerle (HCl,HF)hızla,oksijenli asitlerle(H2SO4)yavaş tepkimeye girer;derişik nitrik asitten hiç etkilenmez ve organik maddelerin çoğuna dayanır. .Alüminyum bileşikleri:En önemli bileşiği Al2O3 formülüyle gösterilen alümindir.Halojenürleri arasında flüorürü(AlF3),suda çözünmeyen,renksiz,kristal halde katı bir maddedir ve Na3[AlF6] formülünde karmaşık bir tuz olan kriyolid biçiminde bulunur.Alüminyum klorür,800 derece dolayında alümin ve kömür karışımı,klorla işlenerek elde edilir;bu bileşik kristal halde renksiz bir katıdır ve 200 derecede süblimleşir.Açık havada tutulursa, hidrolize uğrar ve beyaz alümin dumanları çıkarır.Bu klorür,organik kimyada katalizör olarak kullanılır. Alüminyum klorür(AlBr3)ile alüminyum iyodür(AlI3) de benzer özellikler gösterir. Alüminyum sülfat,alümin,boksit ya da kaolinle derişik sülfürik asidin tepkimeye girmesi sonucunda elde edilir.Bu bileşik su alarak kristalleşir;ayrıca bol suda büyük ölçüde çözünür ve potasyum sülfatla birleşerek şap oluşturur.Şap gibi alüminyum sülfat da kağıdın kolalanmasında,derilerin sepilenmesinde ve kumaşların mordanlanmasında kullanılır. Alüminyum sil katları doğada çok bol bulunur ve genellikle alüminosilikat biçiminde alkali oksitlerle ya da kireçle birleşmiştir.Feldspatların,mikanın,killerin,zeolit lerin yapısında bu tür bir oluşum görülür.Bu nedenle,alüminyum yer kabuğunun %8,5’ini oluşturur. .Alüminyum tuzlarının özellikleri:Alüminyum tuzları önce tatlı sonra buruk bir tat bırakır.Bu bileşikler hidrojen sülfürle çökelek vermez,ama amonyak ya da alkali karbonat katılırsa peltemsi alümin çökeleği oluşturur;söz konusu tuzlara sudkostik ya da potaskostik katıldığında da alümin çökeleği elde edilir,ama bu ayıraçlar gereğinden çok olursa,çökelek yerine bir çözelti ortaya çıkar.Tuzlardan herhangi birinin derişik çözeltisine potasyum sülfat katılarak soğutulduğunda oktaedrik şap kristalleri oluşur. ALÜMİNYUM METALÜRJİSİ Günümüzde alüminyum metalürjisi,boksitten elde edilen alüminin elektroliz yoluyla indirgenmesine dayanır.Erimiş riyolitte(AlF3,3NaF)çözünmüş alüminden(Al2O3)yüksek sıcaklıkta doğru akım geçirilir;akım etkisiyle alümin bozunur ve alüminyum ile oksijen açığa çıkar.Uygulamada pota dibinde (katot)erimiş alüminyum birikirken,kömürden yapılan anotta oksijen toplanarak kömürün yükseltgenmesine neden olur.İşlem sonucunda,anotta karbondioksit ve karbon monoksit karışımından oluşan bir gaz çıkar.İşlem dikdörtgen biçiminde çelik bir potada uygulanır;potanın tabanı ve iç çeperleri,katot görevi yapan pişirilmiş kömür(antrasit) bloklarıyla donatılmıştır.Anot olarak,katranla topaklanıp sıkıştırıldıktan sonra 1200 derecede pişirilen petrol kokundan bloklar kullanıldığı gibi,Söderberg sürekli anodundan da yararlanılabilir.Akım yeğinliği,yaklaşık 4 V’lık gerilim altında 175000 ampere ulaşır.Sıcaklık joule etkisinden yararlanılarak 1000 derecenin biraz altında tutulur.Bir ton alüminyum elde etmek için,iki tona yakın alümin,yaklaşık 13000 kWh enerji,450 kg petrol koku ve flüorürlü bileşikler biçiminde 10 kg flüor gerekir.Bu yolla elde edilen alüminyumun arılık oranı %99,5 ile 99,8’e ulaşır.%99,99 ve daha ileri aralıkta alüminyumsa,erimiş üç katmanlı eletrolitik arıtmayla ya da ayrıştırmayla hazırlanır. ALAŞIMLAR Arı alüminyum,kullanım alanlarının çoğu için aşırı ölçüde yumuşaktır;dolayısıyla sanayide alaşım biçiminde kullanılır ve düşük özgül kütleleri nedeniyle hafif alaşımlar kendi genel terimiyle adlandırılır. Bu alaşımlar alüminyuma katılan temel maddeler göz önüne alınarak kimyasal bileşimlerine göre altı büyük gruba ayrılır:alüminyum-bakır,alüminyum-manganez,alüminyum-silisyum,alüminyum-magnezyum,alüminyum-magnezyum-silisyum ve alüminyum-çinko. Teknolojik özelliklerine göre ise iki büyük kategoride toplanır:yarı işlenmiş alaşımlar(haddeleme,tel çekme,dövme) ve döküm alaşımları(dökümhane ürünleri). Yarı işlenmiş alaşımlar Fransa’da dört rakamlı sayısal AFNOR adları altında standartlaştırılmıştır(örneğin AlM34.5Mn için 5086);sanayide bu alaşımların aşağıdaki özelliklerinden yararlanılır:yüksek mekanik direnç,soğukta kolay biçim değiştirme ve işlenme,kimyasal aşınmaya dayanıklılık,anotsal süsleme ve koruma işlemlerine elverişlilik vb. Ama hiçbir alaşım sınıfı bu özelliklerin tümünü taşımaz;%2 bakır ve %0,5 ile 0,8 magnezyum içeren bir alüminyum alaşımı,çekme,kalıplama ve katlama yoluyla soğukta kolayca biçim değiştirmesine karşın kimyasal aşınmaya orta düzeyde dayanıklılık gösterir.Bu olgu söz konusu alaşımlarda yaygın bir özelliktir:alüminyumdan daha elektro pozitif kimi katkı elementleri(bakır,nikel).Özellikle denizde,hafif alaşımların kimyasal aşınmaya karşı çok dayanıksız olmalarına yol açar.Öte yandan,bakır içeren alüminyum alaşımlarına anotsal süsleme uygulanamaz. Ayrıca yarı işlenmiş alaşımlar tel,çubuk ya da kablo biçiminde elektrik iletkeni olarak kullanıldığında,katkı elementlerinin özenle seçilmesi gerekir;bu elementlerin bir yandan elektrik iletkenliğinde arı alüminyuma oranla en küçük bir düşüşe yol açmaması,öte yandan alaşımın mekanik direncini artırması gerekir. Nitekim elektriksel özellileri bakımından yaygın olarak kullanılan alaşımlar %1 ile 3 arasında magnezyum içeren silisyumlu ya da silisyumsuz türlerdir.Öte yandan alüminyum-magnezyum alaşımlarının söz konusu elektriksel nitelik dışında birçok özelliği vardır;örneğin soğukta biçim değiştirebilir ve kaynak teli yapımında ya da anotsal süslemede temel gereç olarak kullanılır.Üstelik deniz aşındırmasına da iyi dayanırlar.Bununla birlikte,yüksek mekanik direnç göstermezler. Yalnızca yapısal sertleşme gösteren alaşımların yüksek mekanik özellikleri vardır.Bu türlere “sertleştirilebilen” alaşımlar denir.%4 bakır,%0.5 ile 1 magnezyum ve silisyum içeren alüminyum alaşımları(eskiden Dur alümin denirdi) kuramsal olarak en çok incelenmiş alaşımlardır.Sertleştirme ve menevişleşme gibi ısıl işlemlerden geçirildikten sonra mekanik özellikleri ilgi çekici ölçüde artmaktadır;metal ağıyla uyumlu mikroskop altı fazların oluşmasına dayanan bu mekanik özellikler çekme ve sertlik deneyleriyle kanıtlanmıştır.Bu fazlar ZSD(zaman,sıcaklık,dönüşüm oranı) çizelgelerinde tanımlanır.Çok yüksek mekanik dayanımı olan türlerde çinko(%5 ile 8),magnezyum(%2) ve düşük oranda birçok başka element(bakır,krom,manganez) yer alır.Çevre sıcaklığında uzun süre tutulduğu zaman setlik ya da kaynak edilme özellikleri arttığından aynı alaşımlar kaynak yapmada da kullanılabilir. Nihayet alüminyum ağırlıklı bazı yarı işlenmiş alaşımlara,sıcak mekanik işlem uygulamaya elverişli özellikler verebilir.Motor parçalarında ya da ses üstü uçakların dış kaplamalarında yaygın olarak bu alaşımlar kullanılır.%2 bakır,%1 magnezyum ve %1.5 nikelden başka düşük oranlarda titan ve zirkonyum(%0.5 içeren) alüminyum ağırlıklı alaşımlar özel olarak geliştirilmiştir.Alüminyum alaşımlarında titan ve zirkonyumun varlığı malzemenin yeniden kristalleşmesini engeller;dolayısıyla ince tanecikli ve bozunması güç bir malzeme dokusu ortaya çıkar. Döküm alaşımları AFNOR’ DA alfa sayısal biçimde standartlaştırılmıştır(örneğin AlCu4M3Si için AU4G).Yukarıda belirtilenlerde olduğu gibi bakır katkısı bulunmadığından kimyasal aşınmaya iyi direnç gösterirler.Buna karşılık bakır ya da çinkonun varlığı yapısal sertleşme yoluyla mekanik özelliklerin iyileşmesini sağlar.Öte yandan yalnız alüminyum-magnezyum alaşımları anotsal süslemede kullanılır.Bu alaşımlarda,çok düşük oranlarda(%0.05 ile 0.1) titan,zirkonyum ve bor katkısı,katılaşma sırasında taneciklerin inceliğini artırır;berilyum(%0.005 ile 0.01) sıcakta yükseltgenme özelliklerini azaltır;silisyum(%0.5 ile 0.8) malzemenin sıcakta çatlama eğilimini düşürür. Kalıpta döküme en elverişli alaşımlar,silisyum%2 ile 13,Alpaks) ya da bakır(%8 ile 12) içeren türlerdir.Kalıpla döküm,kum kalıpta,kokil kalıpta ya da basınç altında yapılabilir. Çeşitli ısıl işlemler uygulanması halinde,üretici metalürjik durumu teslim belgesinde belirtirözgelimi çakıllar akıntıya az çok dikey olarak çökeldiklerinden,akıntının alüvyon tabakasının oluştuğu sıradaki yönünü belirleme olanağı doğar.Kumlar ve çakıllar mercekler oluşturarak yığılırlar;bu mercekler akarsu düzeyinin alçaldığı sırada yatakların dolmasıyla meydana gelir ve art arda sıralanan akıntı yönüne eğimli yataklar oluşturur;merceklerin boyutları ve yatakların eğimleri,alüvyonları bırakan akarsuyun rejimi üstüne bilgi verir.
KAYNAKLAR
1. malzeme bilgisi
2. kacan ansiklobedisi
3. temel brıkannıca ansiklobedisi