Hợp kim nhôm là vật liệu rắn, được tạo bởi kim loại nhôm và một số nguyên tố khác. Các nguyên tố khác (như sắt, đồng, magie, silicon, kẽm, mangan…) có thể chiếm tới 15% khối lượng hợp kim nhôm. Việc bổ sung các nguyên tố vào nhôm, giúp cải thiện độ bền, khả năng gia công, khả năng chống ăn mòn, độ dẫn điện…
Hợp kim nhôm thường có tên chung, nhưng cũng có thể được xác định bằng dãy số có bốn chữ số. Chữ số đầu tiên của dãy số xác định loại hoặc dãy hợp kim. Cách nhận biết hợp kim nhôm theo dãy số như sau:
● 1xxx: Hợp kim dòng 1xxx được làm bằng nhôm có độ tinh khiết 99% hoặc cao hơn. Nhôm nguyên chất thương mại cũng có số nhận dạng gồm bốn chữ số.
● 2xxx: Nguyên tố chính trong hợp kim nhôm dòng 2xxx là đồng. Các hợp kim này cải thiện độ bền về xử lý nhiệt. Các hợp kim này chắc chắn và dẻo dai nhưng không chống ăn mòn tốt như các hợp kim nhôm khác nên chúng thường được sơn hoặc mạ để sử dụng. Hợp kim nhôm máy bay phổ biến nhất là 2024.
● 3xxx: Nguyên tố chính trong hợp kim nhôm dòng 3xxx là mangan và lượng nhỏ magie. Hợp kim nhôm phổ biến nhất trong dòng sản phẩm này là 3003, có độ bền vừa phải. Hợp kim 3003 được dùng làm dụng cụ nấu ăn; hợp kim 3004 là một trong những hợp kim được sử dụng để làm lon nhôm đựng đồ uống.
● 4xxx: Silicon được thêm vào nhôm để tạo thành hợp kim 4xxx. Điều này làm giảm điểm nóng chảy của kim loại mà không làm cho nó trở nên giòn. Dòng sản phẩm này được sử dụng để làm dây hàn. Hợp kim 4043 sử dụng để chế tạo hợp kim phụ để hàn ô tô và các bộ phận kết cấu.
● 5xxx: Nguyên tố chính trong hợp kim nhôm dòng 5xxx là magie. Các hợp kim này bền, có thể hàn và chống ăn mòn. Hợp kim 5xxx được sử dụng để chế tạo bình áp lực, bể chứa và các ứng dụng hàng hải khác nhau. Hợp kim 5182 sử dụng để làm nắp lon nước giải khát bằng nhôm. Hợp kim có độ bền cao nhất là hợp kim 5052, khả năng hàn tốt, chống ăn mòn tốt.
● 6xxx: Silicon và magie có trong hợp kim nhôm dòng 6xxx. Hợp kim dòng 6xxx là hợp kim nhôm phổ biến nhất trong đùn ép, có thể tạo hình, hàn, và xử lý nhiệt. Chúng có khả năng chống ăn mòn tốt nên là lựa chọn cho các ứng dụng kết cấu như hệ thống giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời. Hợp kim phổ biến nhất trong dòng 6xxx là 6061, có tính hàn cao và chống ăn mòn tốt, sử dụng để chế tạo khung xe tải, tàu thuyền. Hợp kim 6063 có khả năng chịu nhiệt, độ bền và bề mặt nhẵn nên là lựa chọn phổ biến cho chế tạo khung cửa sổ, cửa ra vào, đường ống và tản nhiệt.
● 7xxx: Nguyên tố chính trong hợp kim nhôm dòng 7xxx là kẽm. Hợp kim này có khả năng xử lý nhiệt và rất bền. Các hợp kim quan trọng là 7050 và 7075, cả hai đều được sử dụng để chế tạo máy bay.
● 8xxx: Đây là những hợp kim nhôm được làm từ các nguyên tố khác. Ví dụ bao gồm 8500, 8510 và 8520.
● 9xxx: Hiện tại hợp kim nhôm có dãy bắt đầu bằng số 9 chưa được sử dụng.
Nhìn chung, hai loại sản phẩm hợp kim nhôm sử dụng rộng rãi là hợp kim rèn và hợp kim đúc. Cả hai nhóm này được chia thành loại có thể xử lý nhiệt và không thể xử lý nhiệt. Khoảng 85% nhôm được sử dụng trong hợp kim rèn. Hợp kim đúc tương đối rẻ tiền để sản xuất vì điểm nóng chảy thấp, nhưng chúng có xu hướng có độ bền kéo thấp hơn so với các hợp kim rèn.
