Alüminyum teknik özellikleri, hem döküm hem de işlenmiş alüminyum alaşımlarını tanımlamak için dört basamaklı bir endeks sistemine dayanır. Bu standartlaştırılmış alüminyum alaşım tanımlama sistemi, belirli bir uygulama için doğru malzemenin güvenle tanımlanmasını, sınıflandırılmasını ve seçilmesini mümkün kılar.
Bu iki geniş alüminyum alaşımı sınıfı, kimyasal bileşimlerine ve sertlik derecelerine göre alt ailelere ayrılabilir. Saf alüminyum, çok çeşitli fiziksel ve mekanik özellikler elde etmek amacıyla birçok başka metalle alaşımlandığından, alaşım elementleri alüminyum alaşımlarını iki ana kategoriye ayırmanın temelini oluşturur: ısıl işleme tabi tutulamayanlar ve ısıl işleme tabi tutulabilenler.
Çoğu alüminyum spesifikasyonu, alaşımları tutarlı bir dört basamaklı format kullanarak tanımlar. İlk basamak, ana alaşım bileşenini (veya bileşenlerini) belirtirken, ikinci basamak ise başlangıç alaşımının varyasyonlarını gösterir. Üçüncü ve dördüncü basamaklar ise her bir alaşım varyasyonunu tanımlar; bu sayılar tek başlarına belirli bir anlam taşımaz, ancak her alaşım için benzersizdir.
Şekil 1: Dört Haneli Alüminyum Alaşımı Tanımlama Sisteminin Açıklaması
Dövme alüminyum alaşımları, her biri ana alaşım elementi ile tanımlanan aşağıdaki seriler halinde sınıflandırılır:
Döküm alüminyum alaşımları için kullanılan tanımlama sistemi, birçok açıdan dövme alaşım sistemine benzemektedir. Bu sistemde de dört basamaklı bir sayı kullanılır ve ilk basamak yine ana alaşım bileşenini belirtir. Temel fark, üçüncü ve dördüncü rakamların arasında bir ondalık nokta bulunmasıdır. Bu ondalık nokta, tanımlamanın bir döküm (.0) mi yoksa dökümhane külçesi (.1 veya .2) mi olduğunu açıklar.
Sayısal tanımlamanın önüne konulan bir harf, orijinal alaşımda bir değişiklik veya kirlilik sınırlarında bir değişiklik olduğunu gösterir. Bu seri harfleri, A harfinden başlayarak alfabetik sırayla atanır; ancak I, O, Q ve X harfleri atlanır; X harfi ise deneysel alaşımlar için ayrılmıştır.
Döküm alüminyum alaşımları şu şekilde gruplandırılır:
Alüminyum spesifikasyonlarında temper, malzeme özelliklerini doğrudan etkilediği için kritik bir rol oynar. Temper tanımlama sistemi, belirli bir temperin elde edilmesi için uygulanan mekanik işlemlerin, ısıl işlemlerin veya her ikisinin birleşiminin sırasına dayanır.
Sertlik kodu, her zaman alaşım kodunun hemen ardından, bir tire ile ayrılmış olarak yer alır — örneğin, 2014-T6, 3003-H14 veya 1350-H19 (ekstra sert). Sertlik kodundaki ilk karakter, genel ısıl işlem sınıfını belirten bir büyük harftir:
Isıl işlem görmeyen ve ısıl işlem görebilen alaşımlar arasında temper tanımlamalarının farklılık gösterdiğini belirtmek önemlidir. Bunların anlamları aşağıda açıklanmıştır.
Isıl işlem görmeyen alaşımlarda, “H” harfinin ardından her zaman iki veya üç basamaklı bir sayı gelir. İlk basamak, sertlik derecesinin elde edilmesinde kullanılan yöntemi belirtir:
İkinci rakam sertlik derecesini gösterir: 2 çeyrek sert, 4 yarı sert, 6 üç çeyrek sert, 8 tam sert ve 9 ekstra serttir. Herhangi bir ek rakam, standart uygulamanın değiştirildiğini gösterir.
Isıl işlem görmeyen alaşımlar, başlıca alaşım elemanlarına bağlı olarak esas olarak 1xxx, 3xxx, 4xxx ve 5xxx serilerinde bulunur.
Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlarda, “T” harfinin ardından her zaman, kararlı sertlik derecesinin elde edilmesinde kullanılan yöntemi belirten bir veya daha fazla rakam gelir.
Yaygın örnekler arasında şunlar sayılabilir:
Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlar, esas olarak 2xxx, 6xxx ve 7xxx serilerinde bulunur.
Bu makale, alüminyum alaşımlarını tanımlamak için kullanılan dört basamaklı tanımlama ve sertlik sistemini açıklamaktadır. “Alüminyum” serisindeki ilgili kılavuzlar, bu makaleyle birlikte ihtiyacınız olacak konuları ele almaktadır. “Alüminyum Kaliteleri” başlıklı kılavuz, alaşımların ana alaşım elementlerine göre serilere nasıl ayrıldığını açıklamakta; “Alüminyum Özellikleri” başlıklı kılavuz ise bu tanımlamaların nihai olarak ifade ettiği mekanik, fiziksel ve performans özelliklerini ayrıntılı olarak ele almaktadır. "Alüminyum Standartları" ise farklı bölgeler ve kuruluşlarda bu tanımlamaları düzenleyen çerçeveleri ortaya koymaktadır. Bu kılavuzlar bir arada, tanımlama sistemini arkasındaki sınıflar, özellikler ve standartlarla ilişkilendirmektedir.
Bu, hem dövme hem de döküm alüminyum alaşımlarını tanımlamak için kullanılan standartlaştırılmış dört basamaklı bir endeks sistemidir. İlk basamak ana alaşım elementini gösterirken, geri kalan basamaklar alaşım çeşitlerini belirtir.
Her ikisi de dört basamaklıdır ve ilk basamakla ana alaşım elementini belirtir. Bununla birlikte, döküm alüminyum alaşımlarında, malzemenin döküm (.0) mu yoksa dökümhane külçesi (.1 veya .2) mi olduğunu belirtmek için üçüncü ve dördüncü basamaklar arasına ondalık nokta eklenir.
Sertlik tanımı, alaşım numarasının ardından bir tire ile gelir ve uygulanan mekanik veya ısıl işlemleri belirtir. Yaygın olarak kullanılan ön ekler arasında F (üretim hali), O (tavlanmış), H (gerilmeyle sertleştirilmiş), W (çözelti ısıl işlemine tabi tutulmuş) ve T (kararlı sertlikler için ısıl işleme tabi tutulmuş) bulunur.
Isıl işleme tabi tutulamayan alaşımlar, mukavemetlerini esas olarak gerilme sertleşmesi yoluyla kazanırlar ve 1xxx, 3xxx, 4xxx ve 5xxx serilerinde bulunurlar. Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlar ise mukavemetlerini ısıl işlem yoluyla kazanırlar ve öncelikle 2xxx, 6xxx ve 7xxx serilerinde yer alırlar.
Bu, çözelti ısıl işleminden geçirilmiş ve ardından yapay yaşlandırılmış (T6 sertlik derecesi) bir dövme alüminyum-bakır alaşımını (2014) tanımlamaktadır.