एल्युमिनियम मिश्र धातु क्या है?
एल्युमीनियम मिश्रधातु एक रासायनिक संरचना है जिसमें शुद्ध एल्युमीनियम में अन्य तत्व मिलाए जाते हैं ताकि इसके गुणों में वृद्धि हो, मुख्यतः इसकी मजबूती बढ़ाने के लिए। इन अन्य तत्वों में लोहा, सिलिकॉन, तांबा, मैग्नीशियम, मैंगनीज और जस्ता शामिल हैं, जिनकी संयुक्त मात्रा मिश्रधातु के भार का 15 प्रतिशत तक हो सकती है। मिश्रधातुओं को चार अंकों की एक संख्या दी जाती है, जिसमें पहला अंक एक सामान्य वर्ग या श्रृंखला को दर्शाता है, जो उसके मुख्य मिश्रधातु तत्वों की विशेषता होती है।
शुद्ध एल्युमीनियम
1xxx श्रृंखला
1xxx श्रृंखला के मिश्रधातु 99 प्रतिशत या उससे अधिक शुद्धता वाले एल्युमीनियम से बने होते हैं। इस श्रृंखला में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उत्कृष्ट कार्यशीलता, और उच्च तापीय एवं विद्युत चालकता होती है। यही कारण है कि 1xxx श्रृंखला का उपयोग आमतौर पर ट्रांसमिशन या पावर ग्रिड लाइनों के लिए किया जाता है। इस श्रृंखला में सामान्य मिश्रधातु पदनाम 1350 (विद्युत अनुप्रयोगों के लिए) और 1100 (खाद्य पैकेजिंग ट्रे के लिए) हैं।
ताप-उपचार योग्य मिश्रधातु
कुछ मिश्र धातुओं को विलयन ताप-उपचार और फिर शमन, या तीव्र शीतलन द्वारा सुदृढ़ किया जाता है। ताप-उपचार में ठोस, मिश्र धातु धातु को एक विशिष्ट बिंदु तक गर्म किया जाता है। मिश्र धातु तत्व, जिन्हें विलेय कहा जाता है, एल्युमीनियम के साथ समरूप रूप से वितरित होते हैं और उन्हें ठोस विलयन में डाल देते हैं। इसके बाद धातु को शमन किया जाता है, या तीव्र शीतलन किया जाता है, जिससे विलेय परमाणु अपनी जगह पर जम जाते हैं। परिणामस्वरूप, विलेय परमाणु मिलकर एक सूक्ष्म रूप से वितरित अवक्षेप बनाते हैं। यह कमरे के तापमान पर होता है जिसे प्राकृतिक आयुवृद्धि कहते हैं या कम तापमान वाली भट्टी में, जिसे कृत्रिम आयुवृद्धि कहते हैं।
2xxx श्रृंखला
2xxx श्रृंखला में, तांबे का उपयोग मुख्य मिश्रधातु तत्व के रूप में किया जाता है और इसे विलयन ताप-उपचार द्वारा काफ़ी मज़बूत बनाया जा सकता है। इन मिश्रधातुओं में उच्च शक्ति और कठोरता का अच्छा संयोजन होता है, लेकिन इनमें अन्य एल्यूमीनियम मिश्रधातुओं जितना वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोध नहीं होता। इसलिए, इन मिश्रधातुओं को आमतौर पर ऐसे जोखिमों के लिए रंगा या आवरणित किया जाता है। संक्षारण का बेहतर प्रतिरोध करने के लिए इन्हें आमतौर पर उच्च शुद्धता वाले मिश्रधातु या 6xxx श्रृंखला के मिश्रधातु से आवरणित किया जाता है। मिश्रधातु 2024 शायद सबसे व्यापक रूप से ज्ञात विमान मिश्रधातु है।
6xxx श्रृंखला
6xxx श्रृंखला बहुमुखी, ऊष्मा-उपचार योग्य, अत्यधिक रूप-निर्माण योग्य, वेल्ड करने योग्य और मध्यम रूप से उच्च शक्ति के साथ-साथ उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध वाली होती है। इस श्रृंखला के मिश्रधातुओं में सिलिकॉन और मैग्नीशियम होते हैं जो मिश्रधातु के भीतर मैग्नीशियम सिलिकाइड बनाते हैं। 6xxx श्रृंखला के एक्सट्रूज़न उत्पाद वास्तुशिल्प और संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए पहली पसंद हैं। मिश्रधातु 6061 इस श्रृंखला में सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त मिश्रधातु है और इसका उपयोग अक्सर ट्रकों और समुद्री फ़्रेमों में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, कुछ फ़ोन केस 6xxx श्रृंखला के मिश्रधातु से बनाए गए थे।
7xxx श्रृंखला
इस श्रृंखला के लिए जस्ता मुख्य मिश्रधातु है, और जब इसमें थोड़ी मात्रा में मैग्नीशियम मिलाया जाता है, तो परिणाम एक ऊष्मा-उपचार योग्य, अत्यधिक उच्च शक्ति वाला मिश्रधातु होता है। ताँबा और क्रोमियम जैसे अन्य तत्व भी थोड़ी मात्रा में मिलाए जा सकते हैं। सबसे आम मिश्रधातुएँ 7050 और 7075 हैं, जिनका विमान उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
गैर-ताप-उपचार योग्य मिश्र धातु
ताप-उपचार न किए गए मिश्रधातुओं को शीत-कार्य द्वारा सुदृढ़ बनाया जाता है। शीत-कार्य रोलिंग या फोर्जिंग विधियों के दौरान होता है और यह धातु को मज़बूत बनाने के लिए उस पर "कार्य" करने की क्रिया है। उदाहरण के लिए, जब एल्युमीनियम को पतले गेज तक रोल किया जाता है, तो वह मज़बूत हो जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि शीत-कार्य संरचना में अव्यवस्था और रिक्तियाँ उत्पन्न करता है, जो फिर परमाणुओं की एक-दूसरे के सापेक्ष गति को बाधित करता है। इससे धातु की मजबूती बढ़ जाती है। मैग्नीशियम जैसे मिश्रधातु तत्व इस प्रभाव को तीव्र करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मजबूती और भी बढ़ जाती है।
3xxx श्रृंखला
इस श्रृंखला में मैंगनीज़ प्रमुख मिश्रधातु तत्व है, जिसमें अक्सर मैग्नीशियम की थोड़ी मात्रा मिलाई जाती है। हालाँकि, एल्युमीनियम में मैंगनीज़ का केवल एक सीमित प्रतिशत ही प्रभावी रूप से मिलाया जा सकता है। 3003 सामान्य प्रयोजन के लिए एक लोकप्रिय मिश्रधातु है क्योंकि इसमें मध्यम शक्ति और अच्छी कार्यशीलता होती है और इसका उपयोग ताप विनिमायक और खाना पकाने के बर्तनों जैसे अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। मिश्रधातु 3004 और इसके विभिन्न रूपों का उपयोग एल्युमीनियम पेय पदार्थों के डिब्बों के ढाँचों में किया जाता है।
4xxx श्रृंखला
4xxx श्रृंखला के मिश्रधातुओं को सिलिकॉन के साथ मिलाया जाता है, जिसे पर्याप्त मात्रा में मिलाकर एल्युमीनियम के गलनांक को कम किया जा सकता है, बिना भंगुरता पैदा किए। इस कारण, 4xxx श्रृंखला उत्कृष्ट वेल्डिंग तार और ब्रेज़िंग मिश्रधातुएँ बनाती है जहाँ कम गलनांक की आवश्यकता होती है। मिश्रधातु 4043, संरचनात्मक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए 6xxx श्रृंखला के मिश्रधातुओं की वेल्डिंग के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले भराव मिश्रधातुओं में से एक है।
5xxx श्रृंखला
मैग्नीशियम 5xxx श्रृंखला में प्राथमिक मिश्रधातु कारक है और एल्युमीनियम के लिए सबसे प्रभावी और व्यापक रूप से प्रयुक्त मिश्रधातु तत्वों में से एक है। इस श्रृंखला के मिश्रधातुओं में मध्यम से उच्च शक्ति विशेषताएँ, साथ ही समुद्री वातावरण में अच्छी वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध होता है। इसी कारण, एल्युमीनियम-मैग्नीशियम मिश्रधातुओं का उपयोग भवन निर्माण, भंडारण टैंकों, दाब वाहिकाओं और समुद्री अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। सामान्य मिश्रधातु अनुप्रयोगों के उदाहरणों में शामिल हैं: इलेक्ट्रॉनिक्स में 5052, समुद्री अनुप्रयोगों में 5083, वास्तुशिल्प अनुप्रयोगों के लिए एनोडाइज्ड 5005 शीट और 5182 से एल्युमीनियम पेय पदार्थ के डिब्बे का ढक्कन बनता है।
