એલ્યુમિનિયમ એ વિશ્વની સૌથી વિપુલ પ્રમાણમાં ધાતુ છે અને તે ત્રીજો સૌથી સામાન્ય તત્વ છે જે પૃથ્વીના 8% નો સમાવેશ કરે છે. એલ્યુમિનિયમની વર્સેટિલિટી તેને સ્ટીલ પછી સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી ધાતુ બનાવે છે.

એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન

એલ્યુમિનિયમ ખનિજ બોક્સાઈટમાંથી લેવામાં આવ્યું છે. બોક્સાઈટ બાયર પ્રક્રિયા દ્વારા એલ્યુમિનિયમ ox કસાઈડ (એલ્યુમિના) માં રૂપાંતરિત થાય છે. ત્યારબાદ એલ્યુમિનાને ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોષો અને હોલ-હરોલ્ટ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને એલ્યુમિનિયમ ધાતુમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

વાર્ષિક માંગ

એલ્યુમિનિયમની વિશ્વવ્યાપી માંગ દર વર્ષે લગભગ 29 મિલિયન ટન છે. લગભગ 22 મિલિયન ટન નવું એલ્યુમિનિયમ છે અને 7 મિલિયન ટન રિસાયકલ એલ્યુમિનિયમ સ્ક્રેપ છે. રિસાયકલ એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ આર્થિક અને પર્યાવરણીય રીતે આકર્ષક છે. 1 ટન નવા એલ્યુમિનિયમ ઉત્પન્ન કરવામાં 14,000 કેડબ્લ્યુએચ લે છે. તેનાથી વિપરિત તે એક ટન એલ્યુમિનિયમની યાદ અને રિસાયકલ કરવા માટે આમાંથી માત્ર 5% લે છે. વર્જિન અને રિસાયકલ એલ્યુમિનિયમ એલોય વચ્ચે ગુણવત્તામાં કોઈ તફાવત નથી.

ઉપાય

શુદ્ધસુશોભનનરમ, નરમ, કાટ પ્રતિરોધક છે અને તેમાં ઇલેક્ટ્રિકલ વાહકતા છે. તે વરખ અને કંડક્ટર કેબલ્સ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, પરંતુ અન્ય તત્વો સાથે એલોયિંગ અન્ય એપ્લિકેશનો માટે જરૂરી ઉચ્ચ શક્તિ પ્રદાન કરવા માટે જરૂરી છે. એલ્યુમિનિયમ એ હળવા એન્જિનિયરિંગ ધાતુઓમાંની એક છે, જેમાં સ્ટીલ કરતા વધારે વજનના ગુણોત્તરની શક્તિ છે.

તાકાત, હળવાશ, કાટ પ્રતિકાર, રિસાયક્લેબિલીટી અને ફોર્બિલિટી જેવા તેના ફાયદાકારક ગુણધર્મોના વિવિધ સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને, એલ્યુમિનિયમ સતત વધતી જતી એપ્લિકેશનોમાં કાર્યરત છે. ઉત્પાદનોની આ એરે માળખાકીય સામગ્રીથી માંડીને પાતળા પેકેજિંગ ફોઇલ સુધીની છે.

એલોય હોદ્દો

એલ્યુમિનિયમ સામાન્ય રીતે કોપર, ઝીંક, મેગ્નેશિયમ, સિલિકોન, મેંગેનીઝ અને લિથિયમથી એલોય થયેલ છે. ક્રોમિયમ, ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ, લીડ, બિસ્મથ અને નિકલના નાના ઉમેરાઓ પણ બનાવવામાં આવે છે અને આયર્ન હંમેશાં ઓછી માત્રામાં હાજર હોય છે.

સામાન્ય ઉપયોગમાં 50 થી વધુ ઘડાયેલા એલોય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે ચાર આકૃતિ સિસ્ટમ દ્વારા ઓળખાય છે જે યુએસએમાં ઉદ્ભવ્યો છે અને હવે તે સાર્વત્રિક રૂપે સ્વીકૃત છે. કોષ્ટક 1 ઘડાયેલા એલોય્સ માટેની સિસ્ટમનું વર્ણન કરે છે. કાસ્ટ એલોય્સ સમાન હોદ્દો ધરાવે છે અને પાંચ અંકનો સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે.

કોષ્ટક 1.ઘડાયેલા એલ્યુમિનિયમ એલોય માટેના હોદ્દો.

For unalloyed wrought aluminium alloys designated 1XXX, the last two digits represent the purity of the metal. જ્યારે એલ્યુમિનિયમ શુદ્ધતા નજીકના 0.01 ટકા સુધી વ્યક્ત થાય છે ત્યારે દશાંશ બિંદુ પછી તે છેલ્લા બે અંકોની સમકક્ષ છે. બીજો અંકો અશુદ્ધતાની મર્યાદામાં ફેરફાર સૂચવે છે. જો બીજો અંકો શૂન્ય છે, તો તે કુદરતી અશુદ્ધતા મર્યાદા અને 1 થી 9 થી 9, વ્યક્તિગત અશુદ્ધિઓ અથવા એલોયિંગ તત્વોને સૂચવે છે તે અસ્પષ્ટ એલ્યુમિનિયમ સૂચવે છે.

2xxx થી 8xxx જૂથો માટે, છેલ્લા બે અંકો જૂથમાં વિવિધ એલ્યુમિનિયમ એલોયને ઓળખે છે. બીજો અંકો એલોય ફેરફારો સૂચવે છે. શૂન્યનો બીજો અંક મૂળ એલોય અને પૂર્ણાંકો 1 થી 9 સૂચવે છે સતત એલોય ફેરફારો સૂચવે છે.

એલ્યુમિનિયમની શારીરિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમની ઘનતા

એલ્યુમિનિયમની એક તૃતીયાંશની આસપાસ ઘનતા હોય છે જે સ્ટીલ અથવા તાંબુથી તેને વ્યવસાયિક રૂપે ઉપલબ્ધ ધાતુઓમાંની એક બનાવે છે. વજનના ગુણોત્તરની પરિણામે ઉચ્ચ તાકાત તેને એક મહત્વપૂર્ણ માળખાકીય સામગ્રી બનાવે છે જે ખાસ કરીને પરિવહન ઉદ્યોગો માટે વધેલા પેલોડ્સ અથવા બળતણ બચતને મંજૂરી આપે છે.

એલ્યુમિનિયમની શક્તિ

શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમમાં ten ંચી તાણ શક્તિ નથી. જો કે, મેંગેનીઝ, સિલિકોન, કોપર અને મેગ્નેશિયમ જેવા એલોયિંગ તત્વોનો ઉમેરો એલ્યુમિનિયમની તાકાત ગુણધર્મોમાં વધારો કરી શકે છે અને ચોક્કસ એપ્લિકેશનોને અનુરૂપ ગુણધર્મો સાથે એલોય ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

સુશોભનઠંડા વાતાવરણ માટે યોગ્ય છે. તેનો ફાયદો સ્ટીલ પર છે કે તેની કઠિનતા જાળવી રાખતી વખતે તેની તાણની શક્તિ ઓછી થતી તાપમાન સાથે વધે છે. બીજી તરફ સ્ટીલ નીચા તાપમાને બરડ થઈ જાય છે.

પધ્ધતિ

જ્યારે હવાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે એલ્યુમિનિયમ ox કસાઈડનો એક સ્તર એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર લગભગ ત્વરિત રચાય છે. આ સ્તરમાં કાટ સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર છે. તે મોટાભાગના એસિડ્સ માટે એકદમ પ્રતિરોધક છે પરંતુ આલ્કાલિસ માટે ઓછું પ્રતિરોધક છે.

એલ્યુમિનિયમની થર્મલ વાહકતા

એલ્યુમિનિયમની થર્મલ વાહકતા સ્ટીલ કરતા ત્રણ ગણી વધારે છે. આ હીટ-એક્સચેન્જર્સ જેવી ઠંડક અને હીટિંગ એપ્લિકેશન બંને માટે એલ્યુમિનિયમ એક મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી બનાવે છે. તેની સાથે બિન-ઝેરી હોવા સાથે સંયુક્ત આ મિલકતનો અર્થ એ છે કે એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ રસોઈનાં વાસણો અને રસોડું વાસણોમાં થાય છે.

એલ્યુમિનિયમની વિદ્યુત વાહકતા

કોપરની સાથે, એલ્યુમિનિયમ ઇલેક્ટ્રિકલ કંડક્ટર તરીકે ઉપયોગ માટે પૂરતી ઇલેક્ટ્રિકલ વાહકતા ધરાવે છે. તેમ છતાં, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાયેલી એલોય (1350) ની વાહકતા એનિલેડ કોપરના માત્ર 62% જેટલી છે, તે વજનના માત્ર એક તૃતીયાંશ છે અને તે જ વજનના તાંબાની તુલનામાં બમણી વીજળી ચલાવી શકે છે.

એલ્યુમિનિયમની પ્રતિબિંબ

યુવીથી ઇન્ફ્રા-રેડ સુધી, એલ્યુમિનિયમ ખુશખુશાલ energy ર્જાનો ઉત્તમ પ્રતિબિંબીત છે. લગભગ 80% ની દૃશ્યમાન પ્રકાશ પરાવર્તકતા એટલે કે તે પ્રકાશ ફિક્સરમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. પ્રતિબિંબની સમાન ગુણધર્મો બનાવે છેસુશોભનઉનાળામાં સૂર્યની કિરણો સામે રક્ષણ આપવા માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી તરીકે આદર્શ છે, જ્યારે શિયાળામાં ગરમીની ખોટ સામે ઇન્સ્યુલેટીંગ.

કોષ્ટક 2.એલ્યુમિનિયમ માટે ગુણધર્મો.

યાંત્રિક ગુણધર્મો

નિષ્ફળતા વિના એલ્યુમિનિયમ ગંભીર રીતે વિકૃત થઈ શકે છે. આ રોલિંગ, એક્સ્ટ્રુડિંગ, ડ્રોઇંગ, મશીનિંગ અને અન્ય યાંત્રિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા એલ્યુમિનિયમની રચના કરવાની મંજૂરી આપે છે. તેને ઉચ્ચ સહનશીલતા માટે પણ કાસ્ટ કરી શકાય છે.

એલોયિંગ, કોલ્ડ વર્કિંગ અને હીટ-ટ્રીટિંગનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને અનુરૂપ બનાવવા માટે કરી શકાય છે.

શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમની તનાવની તાકાત 90 એમપીએની આસપાસ છે પરંતુ કેટલાક ગરમી-સારવારયોગ્ય એલોય માટે આને 690 એમપીએ સુધી વધારી શકાય છે.

એલ્યુમિનિયમના ધોરણો

જૂના બીએસ 1470 ધોરણને નવ એન ધોરણો દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. EN ધોરણો કોષ્ટક 4 માં આપવામાં આવ્યા છે.

કોષ્ટક 4.એલ્યુમિનિયમ માટે ધોરણો

EN ધોરણો નીચેના ક્ષેત્રોમાં જૂના ધોરણ, BS1470 થી અલગ છે:

• રાસાયણિક રચનાઓ - યથાવત.
• એલોય નંબરિંગ સિસ્ટમ - યથાવત.
• હીટ ટ્રીટબલ એલોય્સ માટેના સ્વભાવના હોદ્દો હવે વિશેષ ગુસ્સોની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે. બિન-માનક એપ્લિકેશનો (દા.ત. ટી 6151) માટે ટી પછી ચાર અંકો સુધી રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.
• નોન હીટ ટ્રીટબલ એલોય્સ માટેના સ્વભાવના હોદ્દો - હાલના ગુસ્સો યથાવત છે પરંતુ તેઓ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે તે દ્રષ્ટિએ હવે વધુ વ્યાપક વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. નરમ (ઓ) ગુસ્સો હવે એચ 111 છે અને મધ્યવર્તી સ્વભાવ એચ 112 રજૂ કરવામાં આવ્યો છે. એલોય માટે 5251 ગુસ્સો હવે H32/H34/H36/H38 (H22/H24, વગેરેની સમકક્ષ) તરીકે બતાવવામાં આવ્યા છે. એચ 19/એચ 22 અને એચ 24 હવે અલગથી બતાવવામાં આવ્યા છે.
• યાંત્રિક ગુણધર્મો - પાછલા આંકડાઓ જેવું જ રહે છે. 0.2% પ્રૂફ તાણ હવે પરીક્ષણ પ્રમાણપત્રો પર ટાંકવું આવશ્યક છે.
• સહનશીલતા વિવિધ ડિગ્રી સુધી સજ્જડ કરવામાં આવી છે.
  

  એલ્યુમિનિયમની ગરમીની સારવાર

  એલ્યુમિનિયમ એલોય પર ગરમીની સારવારની શ્રેણી લાગુ કરી શકાય છે:

  • હોમોજેનાઇઝેશન - કાસ્ટિંગ પછી ગરમ કરીને અલગ થવું.
  • એનિલિંગ-વર્ક-હાર્ડિંગ એલોય્સ (1xxx, 3xxx અને 5xxx) ને નરમ બનાવવા માટે ઠંડા કામ કર્યા પછી વપરાય છે.
  • વરસાદ અથવા વય સખ્તાઇ (એલોય 2xxx, 6xxx અને 7xxx).
  • વરસાદના સખ્તાઇ એલોયના વૃદ્ધત્વ પહેલાં સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ.
  • કોટિંગ્સના ઉપચાર માટે સ્ટોવિંગ
  • ગરમીની સારવાર પછી હોદ્દો નંબરોમાં પ્રત્યય ઉમેરવામાં આવે છે.
  • પ્રત્યય એફનો અર્થ "બનાવટી".
  • ઓ એટલે "એનિલેડ કરેલા ઉત્પાદનો".
  • ટીનો અર્થ એ છે કે તે "ગરમીની સારવાર" કરવામાં આવી છે.
  • ડબલ્યુનો અર્થ એ છે કે સામગ્રી ઉકેલમાં ગરમીની સારવાર કરવામાં આવી છે.
  • એચ નોન હીટ ટ્રીટબલ એલોયનો સંદર્ભ આપે છે જે "ઠંડા કામ કરે છે" અથવા "તાણ સખત" છે.
  • નોન-હીટ ટ્રીટબલ એલોય તે 3xxx, 4xxx અને 5xxx જૂથોમાં છે.