Alumīnija ķīmiskais simbols ir Al, un tā atomskaitlis ir 13. Simbols ir viens un tas pats neatkarīgi no tā, vai elements amerikāņu angļu valodā tiek rakstīts kā “alumīnijs” vai britu un starptautiskajā angļu valodā kā “alumīnijs”. Abi nosaukumi attiecas uz tieši vienu un to pašu ķīmisko elementu.
Šajā rokasgrāmatā ir paskaidrots, kas ir alumīnija simbols, kāpēc simbols ir Al, kur alumīnijs parādās periodiskajā tabulā, tā galvenās īpašības un atšķirība starp tīru alumīniju un alumīnija sakausējumiem. Tajā ir arī paskaidrots, kā sakausējumu numuri, piemēram, 6061, 2024 un 7075, attiecas uz alumīniju, ko izmanto inženierzinātnēs un ražošanā.
Kāds ir alumīnija ķīmiskais simbols?
Alumīnija ķīmiskais simbols ir Al. Pirmais burts ir lielais A, bet otrais ir mazais l.
Alumīnijs ir periodiskās tabulas 13. elements. Tas pieder 13. grupai un 3. periodam ar elektronu izvietojumu 2, 8, 3. Tā standarta atomsvars ir aptuveni 26.98.
| īpašums | Alumīnijs |
| Ķīmiskais simbols | Al |
| Atomu skaitlis | 13 |
| Standarta atomu svars | Par 26.98 |
| grupa | 13 |
| periods | 3 |
| Elektroni uz čaulas | 2, 8, 3 |
| Elementa tips | metāls |
| Kopējais oksidācijas stāvoklis | +3 |
Ir svarīgi atšķirt Al no alumīnija sakausējuma apzīmējuma. Al apzīmē pašu ķīmisko elementu. Skaitļi, piemēram, 6061, 2024 un 7075, identificē konkrētas alumīnija sakausējumu saimes un sastāvus, ko izmanto inženiertehniskajās lietojumprogrammās.
Kāpēc alumīnija simbols ir Al?
Simbols Al ir cēlies no elementa vēsturiskā nosaukuma. Lai gan angļu valodas rakstība ir attīstījusies dažādos veidos, ķīmiskais simbols palika nemainīgs.
No kurienes nāk simbols Al?
Alumīnija nosaukuma vēsture aizsākās ar alaunu un alumīnija oksīdu. Deviņpadsmitā gadsimta sākumā Hamfrijs Deivijs šim metālam izmantoja vairākus nosaukumus, tostarp “alumīnijs”, tad “alumīnijs” un vēlāk “alumīnija”. Šīs variācijas galu galā attīstījās par diviem mūsdienās lietotajiem angļu valodas nosaukumiem.
Ķīmiskais simbols Al darbojas ar jebkuru rakstību, jo abi sākas ar burtiem “Al”. Tāpēc mūsdienu ķīmijā tiek izmantots viens standarta simbols, lai gan reģionālā rakstība atšķiras.
Tāpat kā citiem ķīmiskajiem simboliem, lielo burtu lietojumam ir nozīme. Pareizā forma ir “Al”. “AL” var parādīties parastā tekstā vai saīsinājumos, taču tas nav standarta ķīmisko elementu apzīmējums.
Alumīnijs pret alumīniju: vai tie ir viens un tas pats elements?
Jā. Alumīnijs un alumīnijs ir viens un tas pats elements.
“Aluminum” ir standarta rakstība amerikāņu angļu valodā, un to plaši lieto arī Kanādā. “Aluminium” ir standarts britu angļu valodā un daudzos citos angliski runājošos reģionos. ANSI norāda, ka ASV standartos parasti tiek lietots “alumīnijs”, savukārt starptautiskajos ISO standartos parasti tiek lietots “alumīnijs”.
Šī atšķirība nemaina ķīmisko sastāvu. Amerikāņu CNC rasējumā, britu inženiertehniskajā specifikācijā vai periodiskajā tabulā elementa simbols joprojām ir Al.
Alumīnijs periodiskajā tabulā
Kāds ir alumīnija atomu skaitlis?
Alumīnija atomskaitlis ir 13. Tas nozīmē, ka katram alumīnija atomam kodolā ir 13 protoni. Neitrālam alumīnija atomam ir arī 13 elektroni.
Šie elektroni ir izvietoti elektronu apvalkos kā 2, 8 un 3. Alumīnijs atrodas periodiskās tabulas 13. grupā un 3. periodā.
Atomskaitlis atšķiras no atommasas. Alumīnija standarta atommasa ir aptuveni 26.98, savukārt tā atomskaitlis vienmēr paliek 13.
Vai alumīnijs ir metāls?
Jā. Alumīnijs ir viegls, sudrabains metāls. Tīrā veidā tas ir relatīvi mīksts, parastos apstākļos nemagnētisks un to var veidot, apstrādāt, liešanas un ekstrudēšanas ceļā.
Šīs īpašības padara alumīniju vērtīgu inženierzinātnēs. Tomēr tīrs alumīnijs nenodrošina daudzām konstrukcijas sastāvdaļām nepieciešamo izturību, tāpēc ražotāji parasti tā vietā izmanto alumīnija sakausējumus.
Kādas ir alumīnija galvenās īpašības?
Alumīnijs tiek plaši izmantots, jo tas apvieno zemu blīvumu ar noderīgu izturību pret koroziju, vadītspēju, formējamību un ražošanas elastību.
Zema blīvuma un viegla veiktspēja
Tīra alumīnija blīvums ir aptuveni 2.70 g/cm³, kas ir aptuveni viena trešdaļa no tērauda blīvuma.
Šis zemais blīvums padara alumīniju noderīgu, ja ir svarīgi samazināt svaru. Transporta sistēmas, lidmašīnas, automatizācijas iekārtas, robotika un pārnēsājamie produkti var samazināt detaļu masu, nepārejot uz īpaši viegliem, bet dārgākiem materiāliem.
Alumīnija sakausējumi var sasniegt arī daudz lielāku izturību nekā tīrs alumīnijs. Šī relatīvi zemā blīvuma un uzlabotās mehāniskās izturības kombinācija ir viens no iemesliem, kāpēc alumīnija sakausējumi ir tik svarīgi konstrukciju inženierijā.
Izturība pret koroziju
Alumīnijs viegli reaģē ar skābekli, taču šī reakcija uz virsmas rada plānu aizsargplēvi no alumīnija oksīda. Normālos apstākļos šis pasīvais slānis palīdz aizsargāt pamatā esošo metālu no turpmākas korozijas.
Faktiskā korozijas izturība ir atkarīga no sakausējuma un vides. Vara saturošiem augstas stiprības sakausējumiem, piemēram, 2024, var būt nepieciešama lielāka virsmas aizsardzība nekā vispārējas nozīmes sakausējumiem.
Anodēšana, ķīmiskā konversijas pārklājuma uzklāšana, krāsošana un citas apdares metodes var nodrošināt papildu aizsardzību, ja alumīnija detaļas darbojas sarežģītos apstākļos.
Siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja
Alumīnijs labi vada gan siltumu, gan elektrību. Tā vadītspējas un zemā blīvuma kombinācija padara to noderīgu elektrības vadītājos, siltuma pārvaldības sistēmās, motoros, elektronikā un saistītās lietojumprogrammās.
Siltuma pārvaldības komponentiem alumīnijs parasti tiek izmantots siltuma izlietnēs, elektronisko ierīču korpusos, dzesēšanas konstrukcijās un iekārtās, kur siltumam ir efektīvi jāpārvietojas prom no darbojošajiem komponentiem.
Dažādi sakausējumi nodrošina atšķirīgu līdzsvaru starp vadītspēju un mehānisko izturību, tāpēc visaugstākās stiprības sakausējums ne vienmēr ir labākais materiāls elektriskai vai termiskai lietošanai.
Formējamība un apstrādājamība
Alumīniju var apstrādāt, izmantojot daudzas ražošanas metodes, tostarp velmēšanu, ekstrūziju, liešanu, liekšanu, formēšanu un CNC apstrādi. Tīrs alumīnijs ir relatīvi mīksts, savukārt leģēšana un termiskā apstrāde var radīt daudz izturīgākus materiālus konstrukcijas vajadzībām.
CNC ražošanā alumīniju parasti frēzē, virpo, urbj, urbj, vītņo un apstrādā ar daudzu asu aprīkojumu.
Faktiskā apstrādes uzvedība ir ļoti atkarīga no sakausējuma un rūdījuma. 6061-T6 detaļa, 2024-T351 plāksne un 7075-T651 komponents ir izgatavoti no alumīnija, taču tie var ievērojami atšķirties pēc izturības, cietības, atlikušā sprieguma, griešanas uzvedības un izmēru stabilitātes.
Tīrs alumīnijs un alumīnija sakausējumi
Simbols Al apzīmē ķīmisko elementu, taču visprasīgākās inženiertehniskās detaļas tiek izgatavotas no alumīnija sakausējumiem, nevis augstas tīrības pakāpes alumīnija. Tīrs alumīnijs ir relatīvi mīksts, savukārt leģēšana var ievērojami palielināt izturību un cietību.
Kas ir tīrs alumīnijs?
Komerciāli tīrs alumīnijs satur ļoti lielu alumīnija procentuālo daudzumu ar ierobežotu daudzumu citu elementu.
1000. sērijas alumīnija saime sniedz noderīgu rūpniecisku piemēru. Šie materiāli ir vairāk pazīstami ar izturību pret koroziju, vadītspēju un formējamību, nevis ar augstu strukturālo izturību.
Tīri un augsta alumīnija satura materiāli var būt noderīgi elektriskām detaļām, ķīmiskajām iekārtām, lokšņu izstrādājumiem un lietojumiem, kuros vadītspēja vai korozijas izturība ir svarīgāka par maksimālo mehānisko izturību.
Tomēr CNC komponentiem ar lielu slodzi inženieri parasti izvēlas stiprāku alumīnija sakausējumu.
Kas ir alumīnija sakausējums?
Alumīnija sakausējums apvieno alumīniju ar kontrolētu daudzumu citu elementu, lai mainītu tā īpašības.
Svarīgi leģējošie elementi ir:
- varš
- magnijs
- Silīcijs
- Cinks
- mangāns
Varš var veicināt augstu izturību 2000. sērijas sakausējumos. Magnijs un silīcijs ir svarīgi daudzos 6000. sērijas materiālos. Cinks, parasti kombinācijā ar magniju un citiem elementiem, palīdz 7000. sērijas sakausējumiem sasniegt ļoti augstu izturību.
Šie papildinājumi ietekmē izturību, cietību, izturību pret koroziju, apstrādājamību, formējamību, termiskās apstrādes reakciju un galīgo ražošanas veiktspēju.
Ko nozīmē alumīnija sakausējuma skaitļi?
Al, 6061, 2024 un 7075 redzēšana kopā var radīt apjukumu. Tie apraksta dažādus materiāla identifikācijas līmeņus.
Visi pret 6061, 2024 un 7075
Vienkāršākā atšķirība ir šāda:
Al = alumīnija ķīmiskais simbols
6061, 2024 un 7075 = alumīnija sakausējumu apzīmējumi
6061 ir 6000. sērijas sakausējums, kurā kā svarīgi leģējošie elementi ir magnijs un silīcijs. Tas piedāvā noderīgu izturības, apstrādājamības, izturības pret koroziju un pieejamības līdzsvaru.
2024 pieder 2000. sērijai, un tajā kā galvenais leģējošais elements tiek izmantots varš. Tas nodrošina lielāku izturību un ir labi pazīstams kosmosa un precīzās apstrādes lietojumos.
7075 pieder pie 7000 sērijas un galvenokārt ir stiprināts ar cinku un magniju, kā arī ar varu. Tas var sasniegt daudz lielāku izturību nekā vispārējas nozīmes 6000 sērijas sakausējumi.
Tāpēc skaitlis inženierim sniedz daudz vairāk informācijas par materiālu nekā tikai zināšanas par to, ka tā pamatelements ir Al.
Parastā alumīnija sakausējumu sērija
Dažādas kaltas alumīnija sakausējumu sērijas ir sagrupētas atbilstoši to galvenajām leģēšanas sistēmām.
| Sakausējuma sērija | Galvenais leģēšanas virziens | vispārīgs raksturojums |
| 1000 | Augsts alumīnija saturs | Vadītspēja un izturība pret koroziju |
| 2000 | varš | Augsta izturība |
| 3000 | mangāns | Veidojamība un izturība pret koroziju |
| 5000 | magnijs | Korozijas izturība un formēšana |
| 6000 | Magnijs + silīcijs | Sabalansēta izturība un apstrādājamība |
| 7000 | Cinks | Ļoti augsta izturība |
Pati sērija vēl nav pilnīga specifikācija. Inženiertehniskajām detaļām sakausējuma numurs parasti jāapvieno ar rūdījuma pakāpi, piemēram, 6061-T6, 2024-T351 vai 7075-T651.
Rūdījums var būtiski mainīt izturību, atlikušo spriegumu, formējamību, korozijas izturību un apstrādes uzvedību.
Kā tiek ražots alumīnijs?
Alumīnijs Zemes garozā ir bagātīgs, taču tā ķīmiskā reaģētspēja nozīmē, ka tas parasti ir atrodams minerālos, nevis kā brīvs metālisks alumīnijs. Zemes garozā alumīnijs galvenokārt ir savienojumos, un boksīts ir viena no svarīgākajām rūpnieciskajām rūdām.
No boksīta līdz alumīnija oksīdam
Primārā alumīnija ražošana parasti sākas ar boksītu.
Rūda tiek rafinēta, lai iegūtu alumīnija oksīdu jeb alumīnija oksīdu, izmantojot Bayer procesu. Tas atdala alumīniju saturošu materiālu no daudzām nevēlamām sastāvdaļām un ražo alumīnija oksīdu, kas piemērots metāla ražošanai.
ThoughtCo līdzīgi apkopo rūpniecisko ceļu kā boksīta ieguvi, kam seko rafinēšana alumīnija oksīdā pirms elektrolītiskas pārveidošanas par alumīnija metālu.
No alumīnija oksīda līdz alumīnija metālam
Pēc tam alumīnija oksīds tiek pārveidots par metālisku alumīniju, izmantojot Hall-Héroult procesu, kas ir elektrolītiska kausēšanas process.
Iegūto primāro alumīniju var veidot tādās formās kā lietņi vai sagataves, pirms to tālāk apstrādā loksnēs, plāksnēs, stieņos, ekstrūzijā, kalumos, lējumos un citos produktos.
Leģējošos elementus pēc tam var kontrolēt, lai izveidotu dažādas alumīnija markas, kas nepieciešamas konkrētiem ražošanas un inženiertehniskajiem pielietojumiem.
Kā alumīnijs tiek izmantots inženierzinātnēs un ražošanā?
Alumīnija zemā blīvuma, ražojamības, korozijas izturības un spējas radīt augstas stiprības sakausējumus kombinācija piešķir tam ļoti plašu rūpniecisko lomu. Starp tā galvenajiem pielietojumiem ir transports, inženierzinātnes, būvniecība, iepakojums un elektrotehnika.
CNC mehāniski apstrādātas alumīnija detaļas
Alumīnijs ir viens no visizplatītākajiem materiāliem, ko izmanto CNC prototipu un ražošanas komponentu ražošanā.
Bieži apstrādātās kategorijas ietver:
- 6061vispārējas nozīmes strukturālām un mehāniskām detaļām
- 2024augstākas izturības kosmosa un precīzijas komponentiem
- 7075ļoti noslogotām vieglām detaļām
Šos materiālus var frēzēt, virpot, urbt, vītņot, urbt un apstrādāt ar daudzu asu aprīkojumu.
Materiāla izvēlē jāņem vērā ne tikai izturība. Rūdījums, sienas biezums, pielaide, virsmas apdare, korozijas prasības, materiāla forma un noņemtā materiāla daudzums var ietekmēt CNC veiktspēju un gala detaļas izmaksas.
Alumīnija loksnes, plāksnes, stieņi un ekstrūzijas
Alumīnijs tiek piegādāts daudzās dažādās produktu formās.
Loksnes parasti izmanto paneļu, korpusu, formētu detaļu un lokšņu metāla ražošanai. Plāksnes nodrošina biezāku materiālu konstrukcijas komponentiem un apstrādātiem korpusiem. Apaļi un taisnstūrveida stieņi tiek plaši izmantoti virpotām un frēzētām detaļām, savukārt ekstrūzijas rada garas detaļas ar vienādu šķērsgriezuma profilu.
Šie termini apraksta materiāla fizikālo formu. Tie neaizstāj sakausējuma apzīmējumu.
Piemēram, rasējumā var būt norādīta 6061-T6 alumīnija plāksne. Šajā aprakstā Al ir pamatelements, 6061 apzīmē sakausējumu, T6 apzīmē atlaidumu un plāksne apzīmē produkta formu.
Bieži sastopamie inženiertehniskie pielietojumi
Alumīnijs un tā sakausējumi tiek izmantoti automobiļu, rūpniecības iekārtu, medicīnas ierīču, kosmosa, automatizācijas, elektronikas, robotikas un patēriņa preču ražošanā.
Aviācijas un kosmosa sistēmas augstu vērtē alumīniju tā izturības un svara attiecības dēļ. Elektronikā tiek izmantota tā siltumvadītspēja un mazā masa. Automatizācijā un robotikā apstrādātu alumīniju izmanto rāmju, korpusu, kronšteinu, armatūras un kustīgo komponentu izgatavošanai.
Pareizais sakausējums ir atkarīgs no konkrētās konstrukcijas. Vispārējai mašīnas kronšteinam var labi derēt 6061, savukārt ļoti noslogotam kosmosa savienojumam var būt nepieciešams 2024 vai 7075. Tāpēc materiāla izvēlei jāatbilst faktiskajai slodzei, videi, ražošanas metodei un izmaksu prasībām.
Biežāk uzdotie jautājumi
How To Anodize Aalumīnijs
Alumīnijs tiek anodēts, izmantojot elektroķīmisku procesu, kas rada aizsargājošu oksīda slāni. Tas uzlabo izturību pret koroziju, nodilumizturību un izskatu. CNC detaļām jāņem vērā pārklājuma biezums un izmēru pielaides.
How To Weld Aalumīnijs
Alumīniju var metināt ar TIG vai MIG metodi, taču metināmība ir atkarīga no sakausējuma. 5052 un 6061 ir vieglāk metināmi, savukārt 2024 un 7075 parasti nav ieteicami parastajai kausēšanas metināšanai.
How To Polīvu Aalumīnijs
Alumīniju pulē, noņemot skrāpējumus ar pakāpeniski smalkākiem abrazīviem materiāliem, pēc tam to pulējot. Pulēšana var uzlabot virsmas izskatu un to var kombinēt ar anodēšanu vai caurspīdīgu pārklājumu, lai nodrošinātu papildu aizsardzību.
Does Aalumīnijs Rust
Alumīnijs nerūsē kā tērauds, bet tas var korodēt. Tas dabiski veido plānu oksīda slāni, kas nodrošina aizsardzību, savukārt skarbos apstākļos joprojām var būt nepieciešama anodēšana, pārklāšana vai cita virsmas apstrāde.
Secinājumi
Alumīnija ķīmiskais simbols ir Al, un tā atomskaitlis ir 13. Alumīnijs un alumīnijs ir viena un tā paša elementa reģionālie atveidojumi, tāpēc abi izmanto identisku simbolu. Al apzīmē ķīmisko elementu, savukārt tādi skaitļi kā 6061, 2024 un 7075 apzīmē konkrētus alumīnija sakausējumus ar atšķirīgu izturību, korozijas, apstrādes un pielietojuma īpašībām. Šīs atšķirības izpratne ievērojami atvieglo inženiertehnisko materiālu specifikāciju lasīšanu.
Uzņēmumā TiRapid mēs piedāvājam precīzus CNC apstrādes un ražošanas pakalpojumus alumīnija sakausējumiem, tostarp 6061, 2024 un 7075. Mūsu komanda ņem vērā sakausējuma, rūdījuma, ģeometrijas, pielaides, apstrādes stratēģijas, izmēru kontroles, pārbaudes un apdares prasības, lai atbalstītu uzticamus prototipus un mazapjoma ražošanu.
