מבחן מתכת · שיעור 3 מתוך 16
אלומיניום, מגנזיום, טיטניום ונחושת
מקור: FAA-H-8083-31 פרק 5
אלומיניום
אלומיניום טהור קל, עמיד בקורוזיה, אבל חלש. סגסוגות האלומיניום חזקות מאוד ביחס למשקל, ולכן הן החומר העיקרי במבני מטוסים.
מספור סגסוגות מעובדות (Wrought) – ארבע ספרות
| סדרה | יסוד סגסוג עיקרי | מתקשה בטיפול תרמי? | דוגמאות ושימוש |
|---|---|---|---|
| 1xxx | אלומיניום טהור (99% ומעלה) | לא | 1100 – חלקים לא מבניים, מסמרות רכות |
| 2xxx | נחושת | כן | 2024 – עור ומבנה, מסמרות 2117, 2017 |
| 3xxx | מנגן | לא | 3003 – מיכלים, חלקים לא מבניים |
| 5xxx | מגנזיום | לא | 5052 – מיכלי דלק, צינורות בלחץ נמוך; 5056 – מסמרות למגנזיום |
| 6xxx | מגנזיום וסיליקון | כן | 6061 – צינורות, חלקים מעובדים, ריתוך |
| 7xxx | אבץ | כן | 7075 – החזקה ביותר. קורות, חלקים מבניים כבדים |
הספרה השנייה מציינת שינוי בסגסוגת המקורית; שתי האחרונות – מזהות את הסגסוגת (בסדרה 1xxx – את טוהר האלומיניום).
סימוני מצב (Temper designations)
אחרי מספר הסגסוגת, מקף ואות:
| סימון | משמעות |
|---|---|
| F | כפי שיוצר |
| O | מחושל (Annealed) – הרך ביותר |
| H | מוקשה בעיבוד קר (Strain hardened) – לסגסוגות שלא מתקשות בחום. H1x, H2x, H3x |
| W | טיפול תמיסה, לא יציב (מתיישן בטמפרטורת החדר) |
| T | טיפול תרמי |
| T | משמעות |
|---|---|
| T3 | טיפול תמיסה, עיבוד קר, הזדקנות טבעית |
| T4 | טיפול תמיסה והזדקנות טבעית |
| T6 | טיפול תמיסה והזדקנות מלאכותית |
| T7 | טיפול תמיסה והזדקנות-יתר (Overaged) – עמידות טובה יותר לקורוזיה במאמץ |
לדוגמה: 2024-T3 – הנפוץ בעור המטוס. 7075-T6 – חלקים מבניים חזקים.
Alclad – ציפוי אלומיניום טהור
לוח של סגסוגת חזקה (2024, 7075) מצופה משני הצדדים בשכבה דקה של אלומיניום טהור – כ-5% מהעובי בכל צד. האלומיניום הטהור עמיד מאוד בקורוזיה ואנודי ביחס לסגסוגת, ולכן גם אם נשרט, הוא מגן על הליבה.
סגסוגות יציקה
מספור שונה (3 ספרות ונקודה, למשל 356.0). משמשות לבתים וחלקים יצוקים.
מגנזיום
- המתכת המבנית הקלה ביותר.
- אנודי מאוד – נוטה מאוד לקורוזיה; צריך הגנה מעולה.
- דליק – שבבים, אבק וחלקים דקים בוערים באש לבנה חזקה. אש מגנזיום לא מכבים במים – אבקה ייעודית (Class D) או חול יבש.
- עבודה: כלים חדים, לא חום יתר, ניקוי שבבים, אין מים על שבבים.
- שימוש: גלגלים, בתי תמסורת במסוקים, בתי אביזרים.
טיטניום
- חוזק כמו פלדה, כ-60% מהמשקל.
- עמידות מעולה בקורוזיה ובחום (עד כ-
500°Cבסגסוגות מסוימות). - קשה לעיבוד: מתחמם, נדבק לכלי. עובדים במהירות נמוכה, הזנה גבוהה, כלים חדים, הרבה נוזל קירור.
- מבחן ניצוצות: ניצוצות לבנים בוהקים – דרך לזהות טיטניום.
- שימוש: קירות אש, חלקי מנוע (להבי מדחס), צינורות, מחברים, אזורים חמים.
- רגיש למימן, לכלור** (קדמיום ולוחות כסף בחום יכולים לפגוע בו). לא מסמנים בעיפרון גרפיט ולא נוגעים בחומרים עם כלור בחום.
נחושת וסגסוגותיה
| חומר | שימוש |
|---|---|
| נחושת | מוליכים חשמליים, צינורות |
| פליז (Brass) – נחושת ואבץ | מחברים, צינורות, אומים לפליטה |
| ברונזה (Bronze) – נחושת ובדיל | תותבים ומסבים |
| נחושת-בריליום (Beryllium copper) | קפיצים, מגעים חשמליים, מסבים – חזקה מאוד אחרי טיפול תרמי. אבק בריליום רעיל |
נקודות למבחן
- 2024 – נחושת; 6061 – מגנזיום-סיליקון; 7075 – אבץ; 5052 – מגנזיום, לא מתקשה בחום.
- O – מחושל; T3 – תמיסה, עיבוד קר והזדקנות טבעית; T6 – הזדקנות מלאכותית.
- Alclad – ציפוי טהור, אנודי, מגן; לא שורטים.
- מגנזיום – הקל ביותר, דליק, אש לא במים.
- טיטניום – ניצוצות לבנים, קשה לעיבוד.