الألومنيوم 2026: التركيب، الخصائص، دليل الحالة الحرارية، والتطبيقات

نظرة شاملة

يعد 2026 أحد أعضاء سلسلة سبائك الألومنيوم 2xxx، وهي عائلة تحتوي على النحاس مصممة أساساً لتحقيق قوة عالية من خلال التقسية بالتسقية والترسيب. تركيبة السبيكة تتركز حول النحاس كعنصر السبك الرئيسي، مع وجود المغنيسيوم والمنغنيز لتحسين القوة والتحكم في البنية الدقيقة.

يتم تحقيق القوة بشكل رئيسي عبر المعالجة الحرارية (حلول حرارية وترسيب عمر) بدلاً من التشغيل البارد، مما يجعل 2026 من درجات الألومنيوم القابلة للمعالجة الحرارية. تشمل الخصائص الأساسية قوة نوعية عالية، قابلية جيدة للتشغيل، مقاومة معتدلة للتآكل أقل من عائلات 5xxx و6xxx ما لم تكن محمية بشكل صحيح، وتقليل في قابلية اللحام مقارنة بالسبائك غير القابلة للمعالجة الحرارية.

الاستخدامات الشائعة لـ 2026 تشمل هياكل وتجهيزات الطيران، مكونات الدفاع، قطع غيار السيارات عالية الأداء، والسبائك ذات القوة العالية المخصصة مع أجزائها مقذوفة حيث يكون الصلابة والقوة الحرجة للوزن مطلوبة. يتم اختيار السبيكة على غيرها عندما تكون هناك حاجة لمزيج من مقاومة الخضوع/ الشد المرتفعة ومقاومة التعب المعقولة مع تنازلات مقبولة في السلوك المقاوم للتآكل وقابلية التشكيل.

يختار المهندسون 2026 عندما تكون الأولويات التصميمية موجهة نحو نسبة القوة إلى الوزن والاستقرار البُعدي تحت حمل متكرر، وعندما يمكن لتدابير الحماية اللاحقة (التكسية، الطلاءات، التصميمات الختمية) تقليل تأثير البيئة. استخدامه يكون أكثر جاذبية حيث يمكن لسبائك 2xxx ذات القوة الأعلى أن تحل محل الفولاذ الأثقل أو درجات الألومنيوم ذات القوة الأقل مع الحفاظ على انخفاض الوزن الكلي.

أنواع التصلب (Temper)

نوع التصلب	مستوى القوة	الاستطالة	قابلية التشكيل	قابلية اللحام	ملاحظات
O	منخفض	عالٍ	ممتاز	ممتاز	حالة مـُعالجة حرارة كاملة للتشكيل
T3	متوسط إلى عالي	متوسط	جيد (مع ارتداد)	منخفض إلى متوسط	معالجة حرارية بالحل، تشغيل بارد، تقادم طبيعي
T4	متوسط	متوسط إلى عالي	جيد	منخفض	معالجة حرارية بالحل وتقادم طبيعي
T6	عالٍ	منخفض إلى متوسط	متوسط إلى ضعيف	منخفض	معالجة حرارية بالحل وتقادم صناعي للحصول على أقصى قوة
T73	متوسط إلى عالي	متوسط	أفضل من T6	منخفض	تقادم زائد لتحسين مقاومة تشقق الإجهاد والتآكل والحدة
T8	عالٍ	منخفض إلى متوسط	متوسط إلى ضعيف	منخفض	معالجة حرارية بالحل، تشغيل بارد، ثم تقادم صناعي
Hxx (H1x/H2x)	متغير	متغير	متغير	متغير	أشكال مقساة بالتشوه بدرجات مختلفة من التصلب

يؤثر نوع التصلب بشكل كبير على أداء 2026 لأن المعالجة الحرارية تتحكم في حجم وتركيز وتماسك الجسيمات المتراكمة داخل مصفوفة الألومنيوم. درجات التقادم القصوى (T6) تعطي أقصى قوة ساكنة لكنها تقلل من اللدونة وقابلية التشكيل، في حين أن حالات التقادم الزائد (T73) تضحي ببعض القوة لتحسين مقاومة تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد والصلابة.

التركيب الكيميائي

العنصر	النسبة (%)	ملاحظات
Si	0.5 كحد أقصى	شائبة؛ تتحكم للحد من المراحل الهشة
Fe	0.5 كحد أقصى	يشكل مركبات بين فلزية قد تقلل اللدونة وتزيد اللاتماثلية
Mn	0.3–1.0	تحكم في بنية الحبيبات؛ يحسن القوة ومقاومة إعادة التبلور
Mg	1.2–1.8	يساهم في التقسية بالتسقية مع Cu؛ يزيد القوة
Cu	3.4–4.5	العنصر الرئيسي المقوي؛ يزيد الصلادة والقوة لكنه يقلل مقاومة التآكل
Zn	0.25 كحد أقصى	كميات طفيفة؛ قد تؤثر قليلاً على القوة بالزيادة
Cr	0.1–0.25	ضبط بنية الحبيبات ويزيد الصلابة؛ يحد من نمو الحبيبات الخيطية
Ti	0.15 كحد أقصى	مكرر حبيبات في المعالجة الصب أو التشغيل
العناصر الأخرى	باقي التركيبةAl؛ عناصر أثرية محدودة	شوائب منخفضة للحفاظ على استجابة المعالجة الحرارية وعمر التعب

تحدد تركيبة النحاس-المغنيسيوم-المنغنيز تسلسل ترسيب الجسيمات (مناطق GP → θ′ → θ المستقرة) وبالتالي تتحكم في الصلادة والقوة القابلة للتحقيق بعد التقادم. تُضاف العناصر الثانوية مثل Cr وTi للتحكم في حجم الحبيبات أثناء المعالجة الحرارية-الميكانيكية، مما يؤثر على الصلابة وقابلية التشكيل وخصائص بدء تشقق التعب.

الخواص الميكانيكية

سلوك الشد لـ 2026 نموذجي لسبائك الألومنيوم ذات القاعدة Cu ذات القوة العالية: يصل لقيم عالية لمقاومة الشد ومقاومة الخضوع في درجات التقادم القصوى لكنه يظهر خصائص لدونة أقل مقارنةً بدرجات 5xxx و6xxx. أداء التعب جيد عمومًا للمكونات المجهزة جيدًا والمصممة لتجنب العيوب السطحية وجيوب التآكل، لكن عمر التعب يتدهور بشدة بسبب الهجوم التآكلي المحلي والجهود المتبقية الناتجة عن الشد.

تختلف مقاومة الخضوع والاستطالة بشكل واسع حسب نوع التصلب والسماكة؛ فالألواح الرقيقة بدرجة T6 ستظهر مقاومة خضوع أعلى واستطالة أقل مقارنة بالألواح السميكة أو الحالات المعالجة حراريًا بالكامل. الصلادة مرتبطة بتوزيع الجسيمات الناتجة عن التقادم؛ تعطي T6 صلادة عالية، بينما يقلل التقادم الزائد (T73) الصلادة بشكل طفيف لتحسين مقاومة تشقق الإجهاد والتآكل.

تؤثر السماكة على الخواص الميكانيكية القابلة للتحقيق لأن سرعة التبريد أثناء المعالجة الحرارية تؤثر على التشبع الزائد والترسيب اللاحق. من الصعب تحقيق حالة الذروة بشكل موحد في القطاعات السميكة، وغالبًا ما تتطلب جداول معالجة حرارية معدلة أو قبول قوة ذروة أقل في الصفائح السميكة أو القطع المُشكَّلة مقارنةً بالألواح الرقيقة أو القطع المصبوبة.

الخاصية	حالة O / المرحلة الأنيلية	درجة تصلب رئيسية (مثل T6)	ملاحظات
قوة الشد (UTS)	~200–260 MPa (29–38 ksi)	~430–520 MPa (62–75 ksi)	القيم النموذجية تعتمد على السماكة والتقادم؛ T6 تقترب من قوة الذروة للاستخدام الهيكلي
قوة الخضوع (0.2% انزياح)	~55–120 MPa (8–17 ksi)	~310–360 MPa (45–52 ksi)	زيادة قوية في مقاومة الخضوع بعد التقادم الصناعي
الاستطالة (A%)	~18–28%	~6–15%	اللدونة تنخفض مع درجات القوة الأعلى؛ تعتمد الاستطالة أيضًا على السماكة
الصلادة (HB)	~30–60 HB	~120–160 HB	الصلادة تختلف مع التقادم؛ القيم تقريبية وقابلة للتحويل إلى مقاييس روكويل/برينل

الخواص الفيزيائية

الخاصية	القيمة	ملاحظات
الكثافة	~2.78 g/cm³	نموذجية لسبائك Al-Cu المشغولة؛ أخف بحوالي 33% من الفولاذ للوزن نفسه
مدى درجة الانصهار	~500–640 °C	نطاق صلب-سائل يتأثر بمحتوى النحاس والمركبات البينية
التوصيل الحراري	~120–160 W/m·K	أدنى من الألومنيوم النقي بسبب السبك؛ مع ذلك جيد لانتشار الحرارة
التوصيل الكهربائي	~30–40% IACS	منخفض مقارنة بالألومنيوم النقي بسبب تشتت الذرات الناجم عن Cu وMg
السعة الحرارية النوعية	~0.88 kJ/kg·K	مماثلة لسبائك الألومنيوم الأخرى؛ مفيدة لتصميم الانتقالات الحرارية
التوسع الحراري	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	معامل مماثل لسبائك الألومنيوم الأخرى؛ يجب مراعاة التمدد التفريقي مع المواد الملحومة

يجعل الجمع بين الكثافة المنخفضة نسبيًا والتوصيل الحراري والكهربائي المعتدل 2026 جذابًا حيث تكون الصلابة لكل وحدة وزن وتبديد الحرارة مطلوبة. يجب على المصممين الأخذ في الاعتبار تقليل التوصيل وزيادة اللاتماثلية الناتجة عن المعالجة أثناء القيام بحسابات التصميم الحراري أو الكهربائي.

أشكال المنتج

الشكل	السماكة/الحجم النموذجي	سلوك القوة	التعالجات الحرارية الشائعة	ملاحظات
ألواح	0.5–6 مم	يصل إلى قوة قريبة من ذروة T6 بعد المعالجة الحرارية المناسبة	O, T3, T6, T73	تستخدم على نطاق واسع لأغلفة وهياكل الطائرات؛ غالباً ما يتم تطبيق تغليف للوقاية من التآكل
صفائح	6–50+ مم	الأقسام السميكة قد لا تصل إلى قوة الصفائح الرقيقة بسبب بطء معدل التبريد	O, T3, T6 (محدود)	الصفائح الثقيلة قد تتطلب مساعدات تبريد أو تقبل خصائص مخفضة؛ غالباً ما تتطلب تشغيلاً
بثق	مقاطع معقدة، سماكة الجدار 2–25 مم	قوة طوليّة جيدة؛ الخصائص تعتمد على عملية البثق وجدول التشيخ	T6, T42, T4	البثقات تسمح بإنتاج مقاطع هيكلية عالية التكامل؛ يجب مراعاة التوزيع غير المتناظر للترسيبات
أنابيب	القطر الخارجي 10–400 مم، سماكة الجدار متغيرة	الأداء الميكانيكي يعتمد على طريقة التشكيل (مسحوب/ملحوم)	T6, T4	الأنابيب المسحوبة تظهر خصائص تعب أفضل مقارنة بالأنابيب الملحومة على طول اللحام
قضبان/أعمدة	أقطار تصل إلى 150 مم	القضبان المستخدمة للتركيبات والمطاولات يمكن معالجتها حرارياً للحصول على قوة عالية	O, T6, T8	تستخدم للمكونات المشغولة حيث هناك حاجة لقوة عالية مقابل الوزن ومقاومة التعب

تختلف العمليات الصناعية بشكل ملحوظ: يتم عادة معالجة الألواح بحل و التبريد ثم التشيخ إلى T6 أو تعالجات معدلة، بينما الصفائح السميكة والبثقات الكبيرة تتطلب دورات معالجة حرارية مخصصة لتجنب البقع اللينة. اختيار المنتج يعتمد غالباً على الشكل الهندسي والاحتياج للثبات الميكانيكي؛ الأقسام الرقيقة تحقق خواص أعلى وأكثر تجانساً بعد التبريد والتشيخ القياسي.

الدرجات المكافئة

المعيار	الدرجة	المنطقة	ملاحظات
AA	2026	الولايات المتحدة الأمريكية	سبائك مطروقة من عائلة 2xxx؛ المواصفة تغطي الحدود الكيميائية والميكانيكية
EN AW	AlCuMg؟	أوروبا	لا يوجد مكافئ مباشر واحد لواحد؛ مشابه لمركبات عائلة EN AW-2xxx
JIS	A2026؟	اليابان	تدرجات وطنية في بعض الأحيان تسرد نظائر قريبة ولكن حدود التعالجات والشوائب تختلف
GB/T	2A06/2026	الصين	تسميات محلية قد توجد مع اختلاف طفيف في النوافذ التركيبية وضوابط العملية

المكافئات عبر المعايير تقريبية لأن التحكم الصارم في الشوائب النادرة، والتعالجات، والإجراءات المسموحة تختلف حسب المعيار وممارسات المصنع. لا يجب على المهندسين افتراض تبادلية الأداء الميكانيكي أو مقاومة التآكل دون مراجعة المواصفات الدقيقة للتركيب والتعليب من المورد.

مقاومة التآكل

مقاومة 2026 للجو معتدلة لكنها أقل من سبائك 5xxx وبعض 6xxx بسبب محتوى النحاس الأعلى. في الأجواء المتعادلة يعمل بشكل مقبول إذا طبقت طلاءات أو تغليف (alclad)، لكن السطوح العارية معرضة للتآكل الحُفري الموضعي عندما تتعرض للكلوريدات أو البيئات الحمضية. الحماية الروتينية عن طريق الأكسدة الأنودية، طلاءات الأساس، أو التغليف شائعة في التطبيقات الهيكلية للحفاظ على المتانة طويلة الأمد.

في البيئات البحرية أو الغنية بالكلوريدات، يكون 2026 عرضة للتآكل الحبيبي والتآكل الحُفري ما لم يُحمى؛ التعالجات الفائقة (مثل T73) والتغليف تحسن الأداء بشكل كبير. تصدع التآكل الإجهادي (SCC) هو وضع فشل معروف لسبائك الألمنيوم ذات القاعدة النحاسية ذات القوة العالية تحت إجهاد شد في بيئات تآكل، ويتم التخفيف عادة من خلال اختيار التعالجات، التصميم لتجنب الإجهادات المتبقية الشدية، والسيطرة البيئية.

يجب مراعاة التفاعلات الكهروكيميائية مع المعادن النبيلة أكثر: 2026 سيعمل كأنود مقارنة بالفولاذ المقاوم والسبائك النحاسية، لذا عادة ما يُطلب العزل الكهربائي أو الطلاءات الواقية عند الوصلات. مقارنة بالسبائك 7xxx ذات القوة العالية، قد يُظهر 2026 متانة أفضل ومقاومة عامة للتآكل أفضل قليلاً في بعض الحالات ولكنه لا يزال أدنى من عائلة 5xxx و6xxx لاستخدامات خدمية غير محملة وتآكلية.

خصائص التصنيع

اللحامية

اللحام في 2026 تحدٍ بسبب ميل سبائك الألمنيوم المعالجة بالتقسية بالنحاس إلى التشقق الحار وفقدان القوة الكبيرة في منطقة التأثير الحراري (HAZ). اللحام اليدوي بأساليب TIG وMIG ممكن مع تصميم اللحام الصحيح، التسخين المسبق، والتحكم في مدخل الحرارة، لكن الوصلات الملحومة تحتفظ عادة بقوة أقل بكثير من المادة الأصلية T6. توصي غالباً بالسبائك المضافة المتخصصة مثل سبائك Al-Cu (مثل 2319) لتحسين اللدونة ومقاومة التشقق الحار؛ يمكن أيضاً استخدام سبائك غنية بالسيليكون (مثل 4043) لتحسين قابلية اللحام مقابل تنازل في توافق القوة للوصلة.

المعالجة الحرارية بعد اللحام لاسترجاع القوة غالباً ما تكون غير عملية للهياكل المركبة، لذلك يتجنب المصممون عادة الوصلات اللحامية الحاملة للحمل في مكونات القوة العالية أو يقبلون بخفض الخصائص. لحام التحريك بالاحتكاك يمكن أن ينتج هياكل دقيقة أفضل وتخفيف أقل للنعومة في منطقة HAZ للسبائك 2xxx بالمقارنة مع اللحام بالانصهار في كثير من الحالات.

القابلية للتشغيل

2026 يشغل بسهولة مقارنة بالعديد من سبائك الألمنيوم عالية القوة بسبب تكوين الرقائق المفضل وقدرته على تكوين حواف حادة. مؤشر التشغيل عالٍ بشكل عام، لكن اختيار الأدوات مهم: استخدام أدوات كاربيد ذات زاوية ميل إيجابية، تغذية عالية، وسرعات قطع معتدلة تقليدية لتجنب تراكم الرقائق والسيطرة على الإخلاء. جودة السطح والتحكم في الأبعاد ممتازة، ويجب إدارة الحرارة الناتجة عن التشغيل لتجنب تغييرات في التعليب في الأقسام الرقيقة.

استخدام المبردات واستراتيجيات التدرج في القطع يحسن عمر الأدوات، وعمليات تكوين الخيوط أو التشكيل البارد محدودة في التعالجات الأعلى بسبب انخفاض اللدونة والارتداد.

القابلية للتشكيل

التشكيل البارد لـ 2026 محدود في التعالجات ذات الذروة؛ يُفضل التعليب (O) أو التعالجات المليّنة جزئياً للعمليات التي تتطلب انحناءات كبيرة أو سحب عميق. يجب اختيار نصف قطر الانحناء بحذر؛ نصف الأقطار الداخلية الموصى بها عادة عدة أضعاف سماكة الصفيحة (3–6× السماكة) للأجزاء المسحوبة أو المنثنية في التعالجات الأعلى لتجنب التشقق. الارتداد يكون أكثر وضوحاً في التعالجات ذات القوة العالية، لذلك يتطلب تعويضًا في الأدوات.

التشكيل الدافئ وتسلسلات التشيخ المسبق المضبط يمكن أن تحسن القابلية للتشكيل للأشكال المعقدة، ويُستخدم إعادة التشيخ لاحقاً لاسترجاع القوة حيث تسمح تدفقات العمليات.

سلوك المعالجة الحرارية

باعتبارها سبيكة معالجة حرارياً، 2026 تستجيب بقوة للمعالجة بالحل، التبريد، والتشيخ الصناعي. عادة ما يتم إجراء المعالجة بالحل بالقرب من حد الذوبان الثابت الغني بالألمنيوم لسبائك 2xxx (عادة في نطاق 495–505 °C)، وتُحفظ لفترة كافية لتجانس الذوبان، ثم تُبرد بسرعة للاحتفاظ بالنحاس والمغنيسيوم في محلول مشبع فوق التشبع.

التشيخ الصناعي لنمط T6 غالباً ما يتم عند درجات حرارة متوسطة (مثلاً 160–190 °C) لعدة ساعات لتطوير تجمعات الترسيبات (θ′) التي تعظم القوة. التشيخ الزائد (T73) يستخدم درجات حرارة أعلى أو فترات أطول لتكبير الترسيبات، مما يقلل القوة القصوى لكنه يحسن مقاومة تصدع التآكل الإجهادي ويزيد المتانة. تعالجات T3 وT8 تُدخل العمل البارد قبل أو بعد التشيخ لتحقيق توازنات معينة بين القوة والليونة.

التقوية غير المعالجة حرارياً ليست المسار الرئيسي لـ 2026، لذلك التليين إلى O متبوعاً بالعمل البارد يعطي تقسية محدودة مقارنة بدورات التقسية الحقيقية بالترسيب. التحكم في معدلات التبريد وجداول التشيخ ضروري للحصول على خصائص ثابتة، خاصة في الأقسام السميكة حيث تنشأ تدرجات نتيجة للتبريد.

الأداء في درجات الحرارة العالية

تتدهور قوة 2026 مع زيادة درجة الحرارة بسبب تكبير الطور المتراكم وحدوث ظواهر الذوبان؛ يظهر فقدان قوة ملموس فوق حوالي 100–150 °C. للخدمة المستمرة، يحد المصممون عادة من درجات الحرارة التشغيلية إلى مستويات أقل بكثير من حرارة التشيخ لتجنب التشيخ الزائد وفقد القوة الدائم. يمكن تحمل التعرضات القصيرة لدرجات حرارة معتدلة مرتفعة، لكن التعرض الحراري الدوري قد يسرع تكبير الترسيبات ويقلل عمر التعب.

مقاومة الأكسدة مماثلة لسبائك الألمنيوم الأخرى وليست عادة عامل تقييدي في درجات الحراره المرتفعة النموذجية، رغم أن التكوّن والتغيرات في كيمياء أكسيد السطح يمكن أن تؤثر على عمليات اللحام أو الطلاء اللاحقة. مناطق HAZ الناتجة عن اللحام حساسة بشكل خاص للنعومة وانخفاض القوة عند التعرض لدرجات حرارة مرتفعة، لذا إدارة الحرارة حرجة في التصنيع والخدمة.

التطبيقات

الصناعة	المكون النموذجي	سبب استخدام 2026
الفضاء الجوي	وصلات جسم الطائرة، أضلاع الأجنحة، التطبيقات الهيكلية المشغولة	مقاومة عالية للنسبة بين القوة والوزن ومقاومة التعب لأجزاء هيكلية حرجة
البحري	مكونات وأسلاك الهيكل الفوقي (محمية)	قوة عالية حيث تكون وفورات الوزن حاسمة؛ يتطلب طلاءات أو تغليف
السيارات	مكونات تعليق أو هيكل عالية الأداء	يتيح تقليل الوزن مع تلبية متطلبات القوة ومقاومة التعب
الدفاع	مكونات الدروع، العناصر الهيكلية	يجمع بين القوة وسهولة التشغيل لتطبيقات مقاومة
الإلكترونيات	عناصر مشتتات الحرارة والهياكل الإطارية	توصيل حراري جيد مع صلابة عالية نسبة للوزن

بشكل عام، يتم اختيار 2026 عندما يحتاج المصممون إلى سبيكة ألومنيوم عالية القوة قادرة على التشكل إلى مكونات دقيقة وتشغيلها بمتحسسات ضيقة مع توفير مقاومة عالية للإجهاد والتعب الساكن. تسمح المعالجات السطحية الوقائية والممارسات التصميمية الدقيقة باستخدامها في عدة قطاعات تطلبية.

نصائح الاختيار

اختر 2026 عندما تكون أولويتك هي القوة الساكنة ومقاومة التعب العالية مع قابلية جيدة للتشغيل، وعندما يمكن تطبيق إجراءات وقائية (طلاءات، تغليف، عزل تصميمي) لمعالجة مخاطر التآكل. هي مناسبة بشكل خاص للمكونات التي يحقق فيها تقليل الوزن مقارنة بالصلب فوائد من حيث الأداء على مستوى النظام أو التكلفة.

مقارنة بالألومنيوم التجاري النقي (1100)، تتميز 2026 بقوة ومقاومة تعب أعلى بكثير مقابل توصيل كهربائي أقل وقابلية تشكيل أقل. مقارنة بالسبائك المقواة بالتشويه مثل 3003 أو 5052، تقدم 2026 قوة أعلى بكثير ولكنها أقل مقاومة عامة وتآكل بحري وتتطلب معالجة حرارية بدلاً من التقوية بالتشويه. مقارنة بالسبائك المعالجة حرارياً الشائعة مثل 6061 أو 6063، توفر 2026 عادة قوة ذروة أعلى وعمر تعب أفضل لبعض التطبيقات، لكنها قد تكون أقل تحملاً لبيئات التآكل وأكثر صعوبة في اللحام؛ اختر 2026 عندما تبرر القوة نسبة الوزن وأداء التعب التحكمات الأكثر صرامة في التآكل.

ملخص الختام

تظل 2026 ذات صلة كسبائك ألومنيوم عالية القوة وقابلة للمعالجة الحرارية توازن بين قوة جيدة إلى وزن منخفض وقابلية تشغيل مع تنازلات يمكن إدارتها في مقاومة التآكل وسهولة اللحام. عند دمجها مع ممارسات تصميم مناسبة، وأنظمة حماية سطحية، وجداول معالجة حرارية مخصصة، توفر حلولاً هيكلية خفيفة الوزن ومتينة عبر تطبيقات الفضاء الجوي، والدفاع، والصناعات عالية الأداء.