A5052 Karşılığı: JIS Alüminyum Kodları, EN AW ve ASTM

Japonya'dan gelen bir resmin antetinde, malzeme (zaishitsu) kutusunda A5052P-H34 yazıyor. Tedarikçinin teklifinde ise A6061P-T651 levha geçiyor. Bunlar, dövme (hadde ve ekstrüzyonla şekillendirilen) alüminyum için kullanılan JIS (Japon Sanayi Standartları) gösterimleridir. Alaşım numarası ve temper sistemi uluslararası kullanımla örtüşür: A5052P-H34, EN AW-5052 H34 levha veya plaka demektir. Avrupa tarafında bu ürün genellikle TS EN 485-2 / EN 485-2 kapsamında sipariş edilir, ABD'de ise ASTM B209 ile.

Alaşım numarası doğrudan geçer, ancak ürün standardı ve asgari mekanik değerler JIS'e özgüdür. Bu rehber bir JIS alüminyum gösteriminin nasıl çözüleceğini, EN AW, UNS ve ASTM karşılıklarını içeren bir hızlı başvuru tablosunu, A5052, A6061 ve A7075'in karşılaştırmasını ve yerel malzemeyi kullanmadan önce Japon tarafla teyit edilecekler listesini içerir.

İçindekiler

1. JIS Alüminyum Kodu Nasıl Okunur: A5052P-H32 Çözümlemesi
2. Hızlı Başvuru: JIS Alüminyum Alaşımları ve En Yakın Karşılıkları
3. 1000'den 7000'e Seriler: Isıl İşlemle Sertleştirilebilen ve Sertleştirilemeyen Alaşımlar
4. A5052, A6061 ve A7075'e Bir Bakışta
5. Temper Tanımları: H32 ve T6 Malzemeyi Nasıl Değiştirir?
6. Dayanım, Ağırlık ve Rijitliğe Göre Seçim
7. Kaynaklanabilirliğe Göre Seçim
8. Yüzey İşlemi, Talaşlı İşlenebilirlik ve Ürün Biçimine Göre Seçim
9. Karar Akışı: Hangi Alaşımdan Başlamalı?
10. Malzemeyi Değiştirmeden Önce Teyit Edilecekler
11. Bu Rehberin Sınırları
12. Özet
13. Sıkça Sorulan Sorular
14. Kaynaklar

JIS Alüminyum Kodu Nasıl Okunur: A5052P-H32 Çözümlemesi

Japonya'daki atölyelerde dört haneli alaşım numarasına bante denir. JIS, tam ürün gösterimini bunun etrafında kurar: baştaki "A" alüminyumu, numaradan sonraki harfler ürün biçimini, tireden sonraki kod ise temperi (shitsubetsu; malzemenin hangi işlemle hangi duruma getirildiği) belirtir.

Bu dört hane uluslararası kayıtlı bir alaşım numarasıdır. Japonya Alüminyum Derneği'ne (JAA) göre JIS A5052 ile Avrupa'daki EN AW-5052 aynı dört haneyi taşıdığında kimyasal bileşimleri de tamamen aynıdır. Dolayısıyla JIS A5052, başına JIS öneki eklenmiş 5052 alaşımıdır. Aynı okuma biçimi hem Japon resimleri hem de başka ülkelerden gelen malzeme sertifikaları için geçerlidir.

Şekil 1: "A5052P-H32" Nasıl Okunur?

Soldan sağa gösterim şunları söyler: alüminyum, alaşım serisi, ürün biçimi ve dayanımın nasıl elde edildiği.

AAlüminyumYalnızca JIS'te kullanılan önek

5Alaşım serisi5 = Al-Mg. Ana alaşım elementini gösterir

0Modifikasyon0 = ana alaşım, 1–9 = modifiye sürümler

52Alaşım kimliğiAlaşımlarda özel anlamı yok. Saf alüminyumda saflık

PÜrün biçimiP = levha, şerit, plaka veya disk

H32TemperPekleştirilmiş ve stabilize edilmiş, çeyrek sert

Kaynaklar: Japonya Alüminyum Derneği, "About Aluminum"; JIS H 0001. Dört hane (5052), Japonya dışındaki standartlarla ortak, uluslararası kayıtlı alaşım numarasıdır.

Dört Hane: Seri, Modifikasyon ve Alaşım Kimliği

En önemli hane ilkidir. 1 saf alüminyumu, 2 ile 8 arası ana alaşım elementini gösterir; yani ilk hane alaşımın genel karakterini verir. 5 ile başlayan alaşım alüminyum-magnezyum alaşımıdır, 6 ile başlayan ise alüminyum-magnezyum-silisyum alaşımıdır.

İkinci hane modifikasyon olup olmadığını gösterir. 0 ana alaşımdır; 1–9 ise kayıt sırasına göre numaralanmış modifiye sürümlerdir. Örneğin 2024'ün modifiye sürümleri 2124, 2224 ve 2324'tür.

Alaşımlarda son iki hane yalnızca bir kimlik numarasıdır, özel bir anlamı yoktur. İstisna saf alüminyumdur (1000 serisi): son iki hane ondalık kısımdaki saflığı verir. Yani 1050 en az %99,50, 1070 en az %99,70 alüminyum demektir.

Japonya'da geliştirilen alaşımların numarasında "N" bulunur. Demiryolu araçlarında kullanılan 6N01, sonradan uluslararası olarak 6005C adıyla kaydedilmiştir. Japon bir resimde 6N01 veya 7N01 gibi bir N'li alaşım görürseniz, Japonya'ya özgü bir gösterimle karşı karşıyasınız demektir.

Sayıdan Sonraki Harfler: Ürün Biçimi

Alaşım numarasından sonraki bir ila üç harf ürün biçimini gösterir ve üretim yöntemini de yansıtır. En yaygın olanlar şunlardır:

• P: levha, şerit, plaka veya disk (PS özel sınıftır)
• BE: ekstrüzyon çubuk; BD: çekme çubuk
• S: ekstrüzyon profil (pencere doğraması veya iskelet elemanı gibi kesitli şekiller)
• W: çekme tel; TE / TD: ekstrüzyon / çekme dikişsiz boru
• FD: kalıpta dövme parça; H: folyo

Sondaki "S" harfi (BES, BDS gibi), ölçü toleransları daha dar bir özel sınıfı gösterir. Aynı alaşım numarası farklı bir biçim harfiyle farklı bir standart üründür ve farklı bir JIS kapsamındadır:

• Levha, şerit ve plaka: JIS H 4000
• Çubuk ve tel: JIS H 4040
• Ekstrüzyon profil: JIS H 4100

TS EN / EN ve ASTM tarafında da standartlar ürün biçimine göre ayrılır; bu yüzden biçim harfi, hangi standartla karşılaştırma yapacağınızı da söyler.

Hızlı Başvuru: JIS Alüminyum Alaşımları ve En Yakın Karşılıkları

Yaygın dövme alaşımlarda baştaki "A" harfini atarsanız EN AW ve AA alaşım numarasını elde edersiniz. Aşağıdaki tablo, çapraz referans tablolarında her alaşımla eşleştirilen UNS numarasını ve EN gösterimini ekler.

JIS alaşımı	AA alaşımı	UNS	EN gösterimi	Tür
A5052	5052	A95052	EN AW-5052 (Al Mg2,5)	Isıl işlemle sertleştirilemez
A5083	5083	A95083	EN AW-5083	Isıl işlemle sertleştirilemez
A6061	6061	A96061	EN AW-6061 (Al Mg1SiCu)	Isıl işlemle sertleştirilebilir
A6063	6063	A96063	EN AW-6063	Isıl işlemle sertleştirilebilir
A7075	7075	A97075	EN AW-7075 (Al Zn5,5MgCu)	Isıl işlemle sertleştirilebilir
6N01 (Japonya menşeli)	6005C (sonradan uluslararası kayıt)	Teyit edin	Teyit edin	Isıl işlemle sertleştirilebilir

Ürün Standartları: Hangi JIS Hangi TS EN ve ASTM ile Karşılaşır?

Alaşım numarası malzemenin hangi standarda göre üretildiğini söylemez. Üç ana JIS ürün standardı için kapsam bakımından en yakın standartlar aşağıdadır:

Ürün biçimi	JIS standardı (biçim harfleri)	Kapsam olarak en yakın TS EN / EN	Kapsam olarak en yakın ASTM
Levha, şerit ve plaka	JIS H 4000 (P)	TS EN 485-2 (mekanik özellikler); ölçü toleransları için EN 485-4	ASTM B209 (inç-pound) / B209M (metrik)
Çubuk ve tel	JIS H 4040 (BE, BD, W)	Ekstrüzyon çubuk için EN 755-2; çekme çubuk için EN 754-2	Ekstrüzyon çubuk ve tel için ASTM B221; haddelenmiş veya soğuk bitirilmiş çubuk ve tel için ASTM B211
Ekstrüzyon profil	JIS H 4100 (S)	EN 755-2 (mekanik özellikler); ölçü toleransları için EN 755-9	ASTM B221

Alaşım, biçim ve temperi birleştirince tipik Japon gösterimleri şöyle okunur:

Japon resminde	Okunuşu	En yakın TS EN / EN	En yakın ASTM
A5052P-H32	EN AW-5052 H32 levha veya plaka	EN 485-2	ASTM B209
A5052P-H34	EN AW-5052 H34 levha veya plaka	EN 485-2	ASTM B209
A6061P-T6 / A6061P-T651	EN AW-6061 T6 / T651 levha veya plaka	EN 485-2	ASTM B209
A6061BE-T6	EN AW-6061 T6 ekstrüzyon çubuk	EN 755-2	ASTM B221
A6061BD-T6	EN AW-6061 T6 çekme çubuk	EN 754-2	ASTM B211
A7075P-T651	EN AW-7075 T651 plaka	EN 485-2	ASTM B209
A6063S (temper belirtildiği şekilde)	EN AW-6063 ekstrüzyon profil	EN 755-2	ASTM B221

A5052-H32 ve EN AW-5052 H32: Yakın Ama Aynı Değil

Kimyasal bileşim örtüşür; ancak her standart kendi mekanik özellik sınırlarını ve kalınlık aralıklarını belirler. Farklar küçüktür ve tam da bu yüzden gözden kaçar. Aşağıda JIS değerleri ile ASTM B209 için yaygın alıntılanan değerler yan yana verilmiştir:

Özellik	JIS H 4000	ASTM B209
5052-H32 çekme dayanımı	215–265 MPa (kalınlık 1,3 mm üstü ile 2,9 mm arası)	31,0–38,0 ksi (yaklaşık 214–262 MPa)
5052-H32 akma dayanımı (%0,2 kalıcı uzama), asgari	155 MPa, yalnızca alıcı isterse geçerli	23,0 ksi (yaklaşık 159 MPa)
5052-H34 çekme dayanımı	235–285 MPa	34,0–41,0 ksi (yaklaşık 234–283 MPa)
6061-T6 çekme dayanımı, asgari	295 MPa (kalınlık 0,5 mm üstü ile 6,5 mm arası)	42 ksi (yaklaşık 290 MPa)
6061-T6 akma dayanımı, asgari	245 MPa (aynı aralık)	35 ksi (yaklaşık 241 MPa)

İki sonuç çıkar. Birincisi, 6061-T6 için JIS asgari değerleri yaygın alıntılanan ASTM değerlerinden biraz yüksektir; bu yüzden yalnızca B209'a göre sertifikalı bir malzeme tek başına JIS değerini sağladığını kanıtlamaz. Aynı mantık EN 485-2 sertifikası için de geçerlidir: JIS değerini sağlayıp sağlamadığını sertifikadaki gerçek değerlerden görmek gerekir.

İkincisi, A5052P'de JIS akma dayanımı şartı yalnızca alıcı istediğinde geçerlidir. Akma dayanımı tasarım için önemliyse, bunun özellikle belirtilip belirtilmeyeceğini ve malzeme sertifikasında (mill certificate; Japonya'da mirushito denir) raporlanıp raporlanmayacağını Japon tarafla netleştirin.

1000'den 7000'e Seriler: Isıl İşlemle Sertleştirilebilen ve Sertleştirilemeyen Alaşımlar

Şekil 2: Dövme Alüminyum Alaşımlarının Yedi Serisi

Alaşımlar, dayanımı nasıl kazandıklarına göre iki gruba ayrılır.

Isıl işlemle sertleştirilemeyen: haddeleme gibi soğuk işlemle (pekleşme) güçlenir

1000 serisiSaf alüminyum%99 Al veya üstü. Mükemmel elektrik ve ısı iletkenliği ile korozyon direnci, ancak düşük dayanım. Isı emiciler, reflektörler

3000 serisiAl-Mn3003, 1100'den yaklaşık %10 daha dayanımlıdır. Mutfak eşyaları, çatı kaplaması, içecek kutuları

4000 serisiAl-SiDüşük ergime noktası. Kaynak teli, sert lehim dolgusu, pistonlar

5000 serisiAl-Mgİyi korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik. 5052, 5083. Sac metal, gemiler

Isıl işlemle sertleştirilebilen: çözeltiye alma ve yaşlandırma ile güçlenir

2000 serisiAl-CuDuralümin (2017) ve benzerleri. Yüksek dayanım, düşük korozyon direnci

6000 serisiAl-Mg-Si6061, 6063. Dayanım ve korozyon direncinde denge. Yapısal parçalar, pencere doğraması

7000 serisiAl-Zn-Mg7075 ve benzerleri. En dayanımlı alüminyum alaşımları arasında. Uçak

Diğer

8000 serisiDiğer alaşımlarAl-Fe folyo alaşımları, Al-Li alaşımları ve diğerleri

Kaynak: Japonya Alüminyum Derneği, "About Aluminum". 8000 serisi, 1'den 7'ye kadar olan serilere girmeyen "diğer alaşımları" kapsar.

JAA, alüminyum alaşımlarını haddeleme veya ekstrüzyonla şekillendirilen dövme alaşımlar ve eritilip kalıba dökülen döküm alaşımları olarak ikiye ayırır. Dört haneli numaralar yalnızca dövme alaşımlarda kullanılır.

Dövme alaşımlar da kendi içinde soğuk işlemle güçlenen, ısıl işlemle sertleştirilemeyen alaşımlar ile ısıl işlemle güçlenen, ısıl işlemle sertleştirilebilen alaşımlar olarak ayrılır. Bu ayrım, hangi temper kodlarıyla karşılaşacağınızı ve bir kaynağın dayanımdan ne kadar götüreceğini belirler.

Isıl İşlemle Sertleştirilemeyen Alaşımlar (1000, 3000, 4000 ve 5000 Serileri)

Bu alaşımlar haddeleme gibi soğuk işlemle pekleşerek dayanım kazanır; ısı ise onları yumuşatır. İyi korozyon direnci ve kaynaklanabilirliği sayesinde 5000 serisinin çok sayıda çeşidi vardır ve kullanım alanı geniştir.

5000 serisinde dayanım magnezyum oranıyla artar. Orta oranda magnezyum içeren 5052, sac metal parçalarda ve taşıtlarda kullanılır. Yaklaşık %4,5–5 magnezyum içeren 5083 ise ısıl işlemle sertleştirilemeyen alaşımların en dayanımlısıdır ve gemi ve LNG tankı gibi kaynaklı yapılarda kullanılır.

Isıl İşlemle Sertleştirilebilen Alaşımlar (2000, 6000 ve 7000 Serileri)

Bu alaşımlar, alaşım elementlerini çözmek için ısıtılır, hızla soğutulur (su verilir) ve sonra yaşlandırılır; böylece ince çökeltiler oluşur ve dayanım artar. 2000 serisi duralüminler dayanımda çelikle yarışır, ancak yüksek bakır içerikleri korozyon direncini düşürür; sert ortamlarda korozyon koruması gerekir.

6000 serisi dayanım ve korozyon direncini dengeler. Tipik örnekler, alüminyum doğramada çok miktarda kullanılan 6063 ve akma dayanımı yapısal çelikle kıyaslanabilir olan 6061'dir. 7000 serisinde 7075 gibi bakırlı ve en dayanımlı alaşımlar ile 7N01 gibi kaynaklı yapılar için bakırsız alaşımlar bulunur.

Döküm ve Basınçlı Döküm Alaşımları: Ayrı Bir Sistem

Motor parçalarında ve gövdelerde yaygın olan basınçlı döküm (pres döküm) parçalar, ADC12 gibi farklı bir kodla anılır. Döküm alaşımlarında dövme alaşımlardaki gibi uluslararası bir kayıt sistemi yoktur; kodlar ülkeden ülkeye değişir. ADC12 (JIS H 5302) çoğu zaman 383 / A383 ile eşleştirilir, ancak yayımlanmış tablolar birbiriyle uyuşmaz ve bileşim sınırları farklıdır; karşılığı Japon tarafla teyit edin. Plakadan veya çubuktan talaşlı işlenen bir parça ile dökümle şekillendirilen bir parça tamamen farklı malzeme sistemlerinden gelir.

A5052, A6061 ve A7075'e Bir Bakışta

Makine parçalarında, ekipman şasilerinde ve fikstürlerde (jigu) en sık karşılaşacağınız alaşımlar A5052, A6061 ve A7075'tir. Farklı serilere aittirler ve dayanımı farklı yollarla kazanırlar; önce genel tabloya bakın.

Şekil 3: A5052, A6061 ve A7075 Karşılaştırması

Dayanım arttıkça kaynak ve korozyon direnci kısıtlanır.

A5052

A6061

A7075

Seri

5000 (Al-Mg)
Isıl işlemle sertleştirilemez

6000 (Al-Mg-Si)
Isıl işlemle sertleştirilebilir

7000 (Al-Zn-Mg-Cu)
Isıl işlemle sertleştirilebilir

Ana alaşım elementleri

Mg %2,2–2,8

Mg %0,8–1,2, Si %0,40–0,8, az miktarda Cu

Zn %5,1–6,1, Mg %2,1–2,9, Cu %1,2–2,0

Yaygın temperler

H32, H34

T6, T651

T6, T651

Dayanım

Orta

Yüksek (akma dayanımı yapısal çelikle kıyaslanabilir)

Alüminyum alaşımları arasında en yükseklerden

Korozyon direnci

İyi. Deniz suyunda çok iyi

İyi

Daha düşük

Kaynak

Çok uygun

Mümkün, ancak bağlantı dayanımı düşer

Ark kaynağında çatlamaya yatkın

Başlıca kullanım

Genel sac metal, gemi, taşıt, inşaat

Yapısal parçalar, taşıt, makine parçaları

Uçak, spor malzemeleri, yüksek dayanımlı parçalar

Bileşim aralıkları JIS H 4000'e göredir. Özellikler, Japonya Alüminyum Derneği "About Aluminum" yayınına ve JIS H 4000 ile H 4040'taki özellik ve kullanım notlarına göredir.

Aşağıdaki tablo karşılaştırmayı dayanım, kaynak ve ne zaman seçileceği ile sınırlar.

	A5052	A6061	A7075
Seri	5000 (Al-Mg)	6000 (Al-Mg-Si)	7000 (Al-Zn-Mg-Cu)
Dayanımı nasıl kazanır	Soğuk işlem (H32, H34)	Isıl işlem (T6)	Isıl işlem (T6)
Levha çekme dayanımı (JIS)	215–265 MPa (H32)	asgari 295 MPa (T6)	asgari 540 MPa (T6)
Korozyon direnci	İyi, deniz suyu dahil	İyi	Daha düşük
Kaynak	Çok uygun	Mümkün, ancak kaynak bölgesi dayanım kaybeder	Ark kaynağında çatlamaya yatkın
Şunun için seçin	Sac metal ve kaynaklı parçalar	Cıvatalı yapılar ve makine parçaları	En yüksek dayanım gereken bölgeler

JAA, A5052'yi "en temsilî alaşımı" olarak tanımlar. Statik dayanımına göre yorulma dayanımı yüksek, orta dayanımlı bir alaşımdır ve deniz suyuna iyi dayanır; bu yüzden başka bir gerekçe yoksa genellikle ilk akla gelen adaydır.

A6061, az miktarda bakır içeren, ısıl işlemle sertleştirilebilir bir alaşımdır; T6 işlemi ona oldukça yüksek bir akma dayanımı kazandırır. Japonya'da geliştirilen A7075 orada cho-cho-jurarumin ("ekstra süper duralümin") adıyla bilinir. Alüminyum alaşımlarının en dayanımlılarından biridir, ancak üçü arasında korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik bakımından en kısıtlı olanıdır.

Şekil 4: Levhada Çekme ve Akma Dayanımı (JIS H 4000)

JIS, A7075-T6 levha için A5052-H32'nin iki katından fazla çekme dayanımı garanti eder.

Çekme dayanımıAkma dayanımı (%0,2)

A5052-H321,3 mm üstü – 2,9 mm

215–265 MPa

asgari 155

A6061-T60,5 mm üstü – 6,5 mm

asgari 295

asgari 245

A7075-T61,5 mm üstü – 3,0 mm

asgari 540

asgari 470

Değerler JIS H 4000 (levha, şerit ve plaka) Tablo 3'ten alınmıştır ve kalınlık aralığına göre değişir. A5052P için akma değeri yalnızca alıcı istediğinde geçerlidir. Gerçek değerleri malzeme sertifikasından kontrol edin.

Sayıları karşılaştırırken temperi ve kalınlık aralığını daima aynı tutun. Tavlanmış A5052 (O temper) ile A5052-H34 dayanım bakımından çok farklıdır; aynı temper içinde bile belirtilen değerler kalınlık aralığına göre değişir.

Temper Tanımları: H32 ve T6 Malzemeyi Nasıl Değiştirir?

Şekil 5: Temel Temper Kodları ve Yaygın Örnekler

Temper kodu, üretilmiş malzemenin durumunu hangi işlemin belirlediğini gösterir.

F: Üretildiği gibiPekleşme veya ısıl işlem üzerinde özel bir kontrol yok

Durumu belirleyen işlem

O: TavlanmışEn yumuşak durum. Ağır bükme veya derin çekme gereken parçalar için

H: PekleştirilmişIsıl işlemle sertleştirilemeyen alaşımlar. H32 = pekleştirilmiş, stabilize edilmiş, çeyrek sert

T: Isıl işlem görmüşIsıl işlemle sertleştirilebilen alaşımlar. T6 = çözeltiye alınmış, sonra suni yaşlandırılmış

H'den sonraki ikinci hane sertlik kademesidir (2 = çeyrek sert, 4 = yarım sert, 6 = üç çeyrek sert, 8 = tam sert). T651, artık gerilimi gidermek için bir germe adımı eklenmiş T6'dır.

Kaynak: JIS H 0001 (temper tanımları). JIS ayrıca, çözeltiye almadan sonra alaşımın doğal yaşlandığı kararsız durumu gösteren W'yi de tanımlar.

Alaşım numarası malzemenin neyden yapıldığını söyler. Tireden sonraki temper kodu ise hangi durumda bitirildiğini söyler. JIS H 0001 beş temel kod tanımlar: F, O, H, W ve T. Standart ISO 2107'ye dayanılarak hazırlanmış ve ABD temper standardı ANSI H35.1'e de atıf yapmaktadır. H32, T6 ve T651 gibi yaygın kodlar EN 515 / AA kullanımında da aynı yazılır; daha seyrek bir kodla karşılaşırsanız Japon tarafla teyit edin.

H Temperleri: Soğuk İşlemle Gelen Dayanım

H temperleri ısıl işlemle sertleştirilemeyen alaşımlar içindir. İlk hane malzemenin nasıl bitirildiğini gösterir:

• H1: yalnızca pekleştirilmiş
• H2: pekleştirilmiş, sonra kısmen tavlanmış
• H3: pekleştirilmiş, sonra stabilize edilmiş

İkinci hane sertlik kademesidir: 2 çeyrek sert, 4 yarım sert, 8 tam sert demektir. Sac metalde yaygın olan A5052-H32 ve H34, çeyrek sert ve yarım sert olarak aynı stabilize edilmiş malzemedir. H34 daha dayanımlıdır ama bükülmesi daha zordur.

A5052-H32 ve H34: Hangisi Ne Zaman?

H32 ile H34 arasındaki fark, sac metal resimlerinde ve tekliflerinde sık sorulan bir konudur. İkisi de pekleştirilmiş ve stabilize edilmiştir; yalnızca sertlik kademesi farklıdır.

JIS H 4000, H32'nin çekme dayanımını 215–265 MPa, H34'ünkini 235–285 MPa olarak belirler; yani H34 aralığı yaklaşık 20 MPa daha yukarıdadır. Kesin değerler kalınlık aralığına bağlıdır.

• Çok bükümlü veya dar bükme yarıçaplı sac parçalar: uzaması daha fazla olan H32, daha az çatlar
• Az bükümlü, düz kullanılan kapaklar ve paneller: biraz daha dayanım ve ezilmeye direnç isteniyorsa H34
• Bulunabilirlik: stoktaki temperler tedarikçiye göre değişir. Bir örnekte ince saclar çoğunlukla H34, yaklaşık 6 mm'den kalın plakalar ise çoğunlukla sıcak haddelenmiş H112'dir (sıcak işlenmiş veya çok hafif soğuk işlenmiş, mekanik özellikleri garantili)

Resimde yalnızca "A5052P" yazıyor ve temper belirtilmemişse, hangisinin geleceğine tedarikçi karar verir. Bükme veya dayanım şartı olan parçalarda temperi belirtin; emin değilseniz çatlama olup olmadığını görmek için deneme bükmesi yapın. Japonya'dan böyle bir resim alırsanız, tasarımcının hangi temperi kastettiğini sorun.

T Temperleri: Isıl İşlemle Gelen Dayanım

T temperleri ısıl işlemle sertleştirilebilen alaşımlar içindir. T4, çözeltiye alınmış (alaşım elementlerini çözmek için ısıtıp hızla soğutma) ve oda sıcaklığında doğal yaşlandırılmış durumdur. T6 ise çözeltiye alındıktan sonra ısıtılarak suni yaşlandırılmıştır. A6061 ve A7075 için olağan temper T6'dır.

Bu işlem, çeliğin su verme ve temperlenmesinden farklı çalışır. Çelikte su verme yapının kendisini sertleştirir; ısıl işlemle sertleştirilebilen alüminyum alaşımlarında ise su verme sırasında çözünen elementler sonradan ince parçacıklar olarak çökeldiğinde dayanım artar.

Kalın plakada ve çubukta yaygın olan T651, çözeltiye almadan sonra artık gerilimi gidermek için gerilir, ardından suni yaşlandırılır. Talaşlı işlemeden sonra çarpılmayı sınırlamak istediğiniz hassas parçalarda bu fark işleme doğruluğunda kendini gösterir.

Aynı Alaşım, Farklı Temper, Farklı Malzeme

Teklif ve siparişlerde sık görülen bir karışıklık, temper belirtmeden yalnızca "A6061" yazmaktır. O temperindeki 6061 en yumuşak durumda bitirilmiştir ve azami dayanım için işlenen T6'dan farklı bir malzemedir.

Resimdeki malzeme kutusunu, alaşım, ürün biçimi ve temperden oluşan tek bir şartname olarak ele alın. Japon resimlerine yeniyseniz, her malzeme gösterimini parçalarına ayırıp tek tek kontrol edin. Bu alışkanlık sipariş hatalarını önler.

Dayanım, Ağırlık ve Rijitliğe Göre Seçim

Alüminyum seçmenin başlıca nedeni hafifliktir. JAA'ya göre alüminyumun yoğunluğu (özgül ağırlığı) 2,7'dir ve demirin (7,8) yaklaşık üçte biridir. Ağırlık kazancı en çok taşıma ekipmanlarının hareketli parçalarında, elde tutulan fikstürlerde ve taşıt parçalarında karşılığını verir.

Aynı kesitte alüminyum çelikten daha fazla sehim yapar. JAA verilerine göre saf alüminyumun elastisite modülü (elastik şekil değişimine direnç) 68,3 GPa'dır.

Elastisite modülü alaşımlar ve temperler arasında çok az değişir; bu yüzden daha dayanımlı bir alaşım, parçayı belirgin biçimde daha rijit yapmaz. Bu nokta kolayca gözden kaçar. Sorun rijitlikse, kalınlığı artırmak veya nervür eklemek çoğunlukla 7075'e geçmekten daha etkilidir.

Uygulamada dayanım kontrollerini çekme dayanımına değil, kalıcı şekil değişiminin nerede başladığına dair pratik bir gösterge olan akma dayanımına (%0,2 kalıcı uzama; Rp0,2) dayandırın ve sehimi ayrıca kontrol edin.

• Orta dayanım yeterli ve parça şekillendirilecek veya kaynaklanacak: A5052
• Çeliğe yakın akma dayanımı gerekiyor ve parça cıvatalanacak: A6061-T6
• Dar ağırlık ve boyut sınırları içinde azami dayanım gerekiyor: A7075-T6

Kaynaklanabilirliğe Göre Seçim

Üç alaşımın en net ayrıştığı konu kaynaktır. Parçanın kaynaklanıp kaynaklanmayacağına malzeme seçiminin başında karar verin.

Şekil 6: Alaşıma Göre Kaynaklanabilirlik

Bir alaşım dayanımı ne kadar ısıl işleme bağlı kazanıyorsa, kaynak ısısında o kadar dayanım kaybeder.

A5052

Kaynaklı yapılara uygunIsıl işlemle sertleştirilemez, kaynaklanabilirliği iyi. Kaynaklı sac metal montajlarda yaygın kullanılır

A5083

Kaynaklı yapılara uygunIsıl işlemle sertleştirilemeyenlerin en dayanımlısı. Gemi, düşük sıcaklık tankı ve basınçlı kap kaynaklı yapıları

A6061-T6

Kaynakta dayanım kaybına dikkatKaynağın çevresi T6 dayanımını kaybeder. Kaynaklı bağlantılar daha zayıf olduğu için esas olarak cıvatalı veya perçinli yapılarda kullanılır

A7075-T6

Ark kaynağına uygun değilKatılaşma sırasında çatlamaya yatkın. Mekanik bağlantı (cıvata, perçin) yapmayı planlayın

Kaynaklar: Japonya Alüminyum Derneği, "About Aluminum"; JIS H 4000 / H 4040; Japonya Kaynak Mühendisliği Derneği, Kaynak Bilgi Merkezi Soru-Cevap; Nature Communications (2019).

A5052 ve A5083 ısıl işlemle sertleştirilemediği için kaynak ısısı onlardan görece az dayanım götürür ve kaynaklı yapılara uygundurlar. Gemi ve tank gibi büyük kaynaklı yapılarda 5000 serisinin bu kadar sık görülmesinin nedeni budur. A6061-T6 ise kaynaklanabilir, ancak ısı yaşlandırmanın etkisini ortadan kaldırır.

Japonya Kaynak Mühendisliği Derneği'nin bir teknik soru-cevabında, 3,2 mm (yaklaşık 1/8 inç) kalınlıkta 6061-T6'nın alın kaynağı örneği verilir. Esas metal, kaynak dikişinin merkezinden yaklaşık 20 mm uzağa kadar yumuşamış, merkezin yaklaşık 10 mm içinde ise dayanım kaynak öncesinin yaklaşık %60–70'ine düşmüştür.

Aynı kaynak, parçaya kaynaktan sonra yeniden T6 işlemi uygulanabiliyorsa bu kaybın neredeyse ortadan kalktığını belirtir.

A7075 ark kaynağı sırasında çatlamasıyla bilinir. 2019'da Nature Communications'ta yayımlanan bir çalışma, 7075 gibi yüksek dayanımlı alaşımları ele alır ve kaynak çatlamasının bunların daha geniş kullanımını engellediğini belirtir. Bu nedenle 7075 ile yapılan tasarımlar genellikle cıvatalı veya perçinli bağlantıyı esas alır.

Yüzey İşlemi, Talaşlı İşlenebilirlik ve Ürün Biçimine Göre Seçim

Dayanım ve kaynaktan sonra gelen etkenler yüzey işlemi, talaşlı işleme kolaylığı ve malzemenin ihtiyaç duyduğunuz biçimde bulunup bulunmadığıdır.

Eloksal (Anodik Oksidasyon)

Japonya'da arumaito denen eloksal (anodik oksidasyon), alüminyumda yaygın bir yüzey işlemidir. Yüzeyde sert ve kalın bir oksit tabakası oluşturarak korozyon ve aşınma direncini artırır. Çelik parçalardaki kaplamadan farklı olarak dışarıdan metal eklemez; ana metalin kendisini kaplamaya dönüştürür.

Kaplamanın rengi alaşımın bileşimine bağlıdır. JAA verileri A5056'yı iyi anodize olan ve iyi boyanan bir alaşım olarak tanımlar.

Japonya'daki bir yüzey işlem firması, bakır veya çinko oranı yüksek A2017 ve A7075'in renksiz eloksalda bile renk aldığını bildirmektedir. Görünüşü önemli parçalarda malzemeye ve işlem koşullarına birlikte karar verin.

Talaşlı İşlenebilirlik

Talaşlı işlenebilirlik de alaşıma göre değişir. JIS H 4040'taki özellik notları 2017'yi talaşlı işlenebilirliği iyi, kolay talaş veren (free-cutting) 2011'i ise çok iyi olarak değerlendirir. İkisi de makine parçalarında ve vidalarda kullanılır.

Talaşlı üretilen parçalarda bazen işlenebilirlik için bu 2000 serisi alaşımlar seçilir, ancak ikisi de çok bakır içerir ve korozyon dirençleri düşüktür. Seçim, işleme kolaylığının mı yoksa korozyon direncinin mi daha önemli olduğuna bağlıdır. Gerçek işlenebilirlik takıma ve kesme koşullarına da bağlıdır; bu yüzden işleme atölyesiyle birlikte karar verin.

Ürün Biçimi ve Bulunabilirlik

Alaşımın ihtiyaç duyduğunuz biçimde satılıp satılmadığını kontrol edin. Levhada tipik seçim A5052'dir; kalın plaka ve çubukta ise A6061, A2017 ve A7075 yaygındır.

Pencere doğraması ve iskelet gibi karmaşık kesitli ekstrüzyon profillerde olağan alaşım A6063'tür. 6061'den daha az dayanımlıdır, ancak kolay ekstrüde edilir ve korozyon direnci ile yüzey işlemine uygunluğu iyidir.

Profille tasarım yapıyorsanız pratik yaklaşım, 6063 veya 6N01 (6005C) gibi ekstrüzyon alaşımlarından seçmektir. 6061 ve 7075'in ekstrüzyonu 6063'e göre daha zordur; bu yüzden karmaşık kesitli profillere daha az uygundurlar.

Karar Akışı: Hangi Alaşımdan Başlamalı?

Şekil 7: Alüminyum Alaşımı Seçimi İçin Karar Akışı

Yukarıdan aşağıya ilerleyin ve ilk "evet" dediğiniz adaydan başlayın.

S1Parça kaynaklanacak mı?

Evet → A5052. Daha fazla dayanım veya deniz suyu direnci gerekiyorsa A5083

Hayır → S2

S2Karmaşık kesitli bir ekstrüzyon profil gerekiyor mu?

Evet → A6063. Yeterli dayanım değilse 6N01 gibi bir ekstrüzyon alaşımı

Hayır → S3

S3Çeliğe yakın akma dayanımı gerekiyor mu?

Evet → A6061-T6. Cıvatalı yapılar ve makine parçaları

Hâlâ yetmiyor → S4

S4Dar ağırlık ve boyut sınırları içinde azami dayanım gerekiyor mu?

Evet → A7075-T6. Ark kaynağına uygun değildir; mekanik bağlantı ve korozyondan korumayı baştan planlayın

Bu bir pratik kuraldır. Gerçek seçimde yükler, kullanım ortamı, yüzey işlemi, maliyet ve tedarikçinin stoğu da dikkate alınmalıdır.

İlk netleştirilecek iki soru, parçanın kaynaklanıp kaynaklanmayacağı ve hangi biçimde olacağıdır. Bu iki yanıt adayları önemli ölçüde daraltır; sonra yalnızca gereken dayanımın gerektirdiği ölçüde daha dayanımlı bir alaşıma çıkarsınız.

A5052 Nerede Uygundur?

A5052, esas olarak kapak, panel, braket ve gövde gibi bükülen veya kaynaklanan sac metal parçalara uygundur. İyi korozyon direnci ve görece yüksek yorulma dayanımı, titreşim altındaki taşıt parçalarına ve dış mekân veya ıslak alan parçalarına da uygun kılar. Sac metalde varsayılan başlangıç noktası A5052'dir.

A6061 Nerede Uygundur?

A6061, ekipman şasisi, taban plakası, fikstür ve makine parçaları gibi cıvatalı yapısal parçalara uygundur. JIS'teki özellik notları onu esas olarak cıvatalı ve perçinli bağlantılar için yapısal malzeme olarak tanımlar; çoğunlukla kalın plakadan veya yuvarlak çubuktan talaşlı işlenir.

A7075 Nerede Uygundur?

A7075, uçak parçaları, spor malzemeleri, robot kolları ve yüksek yük altındaki fikstürler gibi hem ağırlıkta hem dayanımda sınıra giden parçalara uygundur. Korozyon direnci daha düşüktür, eloksalda renk alma eğilimi vardır ve ark kaynağına uygun değildir; bu yüzden onu yalnızca bu dayanıma gerçekten ihtiyaç duyulan bölgelere saklayın.

Üç Alaşımın Dışına Ne Zaman Bakılmalı?

Uygulamaya göre başka adaylar da vardır:

• Yüksek elektrik veya ısı iletkenliği gereken bara ve ısı emiciler için 1000 serisi
• İçecek kutusu ve çatı kaplaması gibi ince şekillendirilmiş ürünler için 3000 serisi
• Deniz suyuna maruz büyük kaynaklı yapılar için 5083

Seri üretilen karmaşık parçalarda ADC12 gibi basınçlı döküm alaşımlarını da dövme malzemeyle karşılaştırmak yerinde olur.

Malzemeyi Değiştirmeden Önce Teyit Edilecekler

Japon bir resim veya teklif bir JIS alüminyum gösterimi belirtiyorsa ve siz yerel temin etmek ya da bir EN AW / TS EN veya ASTM karşılığını kabul etmek istiyorsanız, sipariş vermeden önce aşağıdaki noktaları Japon müşteri, tasarımcı veya tedarikçiyle yazılı olarak teyit edin.

• Gösterim tam mı? Alaşım, ürün biçimi ve temper belirtilmiş olmalıdır. Resimde yalnızca "A5052P" veya "A6061" yazıyorsa, tasarımcının hangi temperi kastettiğini sorun.
• Hangi JIS ürün standardı geçerli? H 4000 (levha ve plaka), H 4040 (çubuk ve tel) veya H 4100 (ekstrüzyon profil); bu, EN 485-2, EN 754-2 / EN 755-2 veya ASTM B209, B211, B221 ile karşılaştırma yapacağınızı gösterir.
• EN, TS EN veya ASTM karşılığı kabul edilebilir mi? Kabul ediliyorsa malzemenin ayrıca JIS asgari değerlerini (örneğin 0,5–6,5 mm aralığında A6061P-T6 için 295 MPa çekme dayanımı) sağlaması mı gerekir, yoksa yalnızca yerine konan standardı sağlaması yeterli midir?
• Farklı bir temper kabul edilebilir mi? Örneğin stokta olan H32'nin H34 yerine, T651'in T6 yerine veya kalın plakada H112'nin kullanılması.
• Hangi özellikler sertifikalanmalı? A5052P için JIS akma şartını yalnızca talep üzerine uygular. Akma dayanımının belirtilip raporlanması gerekip gerekmediğini teyit edin.
• Parça kaynaklanacak, görünüş için eloksallanacak veya yoğun talaşlı işlenecek mi? Bunlar, 6061 yerine 2017 veya 7075 gibi farklı bir alaşımın kabul edilebilir olup olmadığını belirler.
• Alaşım Japonya'ya özgü mü? 7N01 gibi N'li alaşımlar veya ADC12 gibi dökümler için, tasarımcının hangi karşılığı kabul edeceğini sorun.
• Hangi belgeleri sunmanız gerekiyor? Genellikle standardı belirten ve gerçek kimyasal bileşim ile mekanik özellikleri gösteren bir malzeme sertifikası (mill certificate).

Bu Rehberin Sınırları

• Alaşım numarası eşleştirmeleri uluslararası kayıt sistemine dayanır. JIS ile EN ve ASTM arasında ürün standartları, toleranslar ve özellik sınırları yine de farklıdır; çapraz referans tabloları her zaman birbiriyle uyuşmaz.
• Özellik değerleri, aşağıda listelenen kaynaklardaki standart asgari değerleri veya aralıklarıdır. Standartlar revize edilir (JIS H 4000 2022'de revize edilmiştir); bir değere güvenmeden önce JIS, TS EN ve ASTM'nin güncel baskılarını kontrol edin. TS EN numaraları ve baskı yılları bu yazıda TSE'den ayrıca doğrulanmamıştır.
• Havacılık, basınçlı ekipman, tasarım koduna göre yapılan yapılar ve diğer düzenlemeye tabi uygulamalar belirli bir şartname gerektirebilir. Bir yerine koymanın kabul edilebilir olup olmadığına işveren, sorumlu tasarımcı veya kod otoritesi karar verir.
• Boru, dövme parça, folyo ve döküm başka standartların kapsamındadır ve burada eşleştirilmemiştir.
• Alüminyum talaşı ve tozu ile kaynak dumanına karşı önlemler, işyerinde 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu kapsamındaki risk değerlendirmesinde ele alınır. Bu yazı bir iş talimatı değildir.
• Karar akışı ve "nerede uygundur" notları pratik kurallardır; yük ve kullanım koşullarının tasarım gözden geçirmesinin yerine geçmez.

Özet

Sıkça Sorulan Sorular

A5052, 5052 alüminyumla aynı mı?

Alaşım aynıdır. JIS A5052, uluslararası kayıtlı 5052 alaşım numarasını kullanır ve Japonya Alüminyum Derneği aynı dört hanenin tamamen aynı kimyasal bileşim anlamına geldiğini belirtir. Ancak ürün standartları farklıdır; bu yüzden mekanik özellik sınırları ve toleranslar JIS H 4000, EN 485 ve ASTM B209 arasında biraz farklı olabilir.

A5052P-H34'ün karşılığı nedir?

En yakın karşılığı EN AW-5052 H34 levha veya plakadır; Avrupa'da EN 485-2, ABD'de ASTM B209 (metrik sınırlar için B209M) kapsamında sipariş edilir. "P", JIS H 4000'e göre levha, şerit veya plaka anlamına gelir; H34 ise pekleştirilmiş, stabilize edilmiş ve yarım sert demektir.

A6061 ile 6061 arasında fark var mı?

Kimyasal bileşim aynıdır, ancak asgari özellikler standarda bağlıdır. T6 levha için JIS H 4000, 0,5 mm üstü ile 6,5 mm arasındaki kalınlıklarda 295 MPa çekme ve 245 MPa akma dayanımı belirler; ASTM B209 için yaygın alıntılanan asgari değerler ise 42 ksi (yaklaşık 290 MPa) ve 35 ksi'dir (yaklaşık 241 MPa). EN 485-2 değerlerini güncel baskıdan kontrol edin ve yerine koymadan önce hangi standardın geçerli olduğunu teyit edin.

JIS H 4000'e hangi standart karşılık gelir?

Kapsam olarak en yakın olanlar EN 485-2 (TS EN 485-2) ve ASTM B209'dur; üçü de alüminyum ve alüminyum alaşımı levha, şerit ve plakayı kapsar. JIS H 4040 çubuk ve tel için ekstrüzyon çubukta EN 755-2 veya ASTM B221, çekme çubukta EN 754-2 veya ASTM B211 ile karşılaştırılır. JIS H 4100 ekstrüzyon profil için EN 755-2 veya ASTM B221 ile karşılaştırılır.

H32 ile H34 arasındaki fark nedir?

İkisi de pekleştirilmiş ve stabilize edilmiştir. H32 çeyrek sert, H34 yarım serttir. A5052 levha için JIS H 4000 çekme dayanımını H32'de 215–265 MPa, H34'te 235–285 MPa olarak belirler; yani H34 daha dayanımlıdır ama dar bükümlerde daha az toleranslıdır.

Kaynaklar

• Alaşım serileri, gösterim kuralları, alaşım özellikleri ve yoğunluk: Japonya Alüminyum Derneği, "About Aluminum" (PDF, Japonca)
• Uluslararası alaşım kayıt listesi: The Aluminum Association, "Teal Sheets"
• Levha bileşimi ve mekanik özellikler: JIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (Japonca)
• Çubuk gösterimleri ve özellikleri: JIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (Japonca)
• Ekstrüzyon profiller: JIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (Japonca)
• Güncel JIS baskıları ve İngilizce adlar: JIS H 4000:2022, JIS H 4040:2023, JIS H 4100:2022 (Japon Standartlar Derneği önizlemeleri)
• Temper tanımları: JIS H 0001, Aluminium, magnesium and their alloys – Temper designation (Japonca)
• ASTM şartnameleri: ASTM B209, ASTM B211/B211M, ASTM B221
• 5052 için ASTM B209 değerleri: Wikipedia, "5052 aluminium alloy"; 6061 gösterimleri ve T6 asgari değerleri: Wikipedia, "6061 aluminium alloy"; 7075 gösterimleri: Wikipedia, "7075 aluminium alloy"
• 6061-T6 kaynaklarında dayanım kaybı: Japonya Kaynak Mühendisliği Derneği, Kaynak Bilgi Merkezi, Soru-Cevap Q-01-05-03 (Japonca)
• 7075'te kaynak çatlaması: Sokoluk ve ark., "Nanoparticle-enabled phase control for arc welding of unweldable aluminum alloy 7075," Nature Communications (2019)
• Alaşıma göre renksiz eloksal rengi: Koike Techno, "Clear anodizing color by aluminum alloy" (Japonca)