एल्यूमीनियम मिश्र धातु हल्के वजन के लिए मोटरस्पोर्ट इंजीनियरिंग पर हावी है

मोटरस्पोर्ट्स में, हर सेकंड का अंश मायने रखता है। रेसिंग घटकों के लिए सामग्रियों का चयन चार प्रमुख कारकों पर निर्भर करता है: हल्के गुण, उच्च शक्ति, मशीनिंग में आसानी और संक्षारण प्रतिरोध। एल्यूमीनियम मिश्र धातु, अपने असाधारण प्रदर्शन विशेषताओं के साथ, रेसिंग अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं—रेडिएटर और पिस्टन से लेकर इंटेक मैनिफोल्ड तक। हालांकि, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि सुरक्षा चिंताओं के कारण एल्यूमीनियम निकास प्रणालियों के लिए सख्ती से अनुपयुक्त है।

रेसिंग इंजीनियरों के लिए एल्यूमीनियम का सबसे सम्मोहक गुण इसकी हल्की प्रकृति है। स्टील की तुलना में लगभग एक-तिहाई घनत्व के साथ, एल्यूमीनियम घटक समान मात्रा में महत्वपूर्ण वजन बचत प्रदान करते हैं—अत्यधिक वजन में कमी की खोज में एक महत्वपूर्ण लाभ। उल्लेखनीय रूप से, कुछ एल्यूमीनियम मिश्र धातु कुछ कम-कार्बन स्टील्स की तुलना में तन्य शक्ति प्रदर्शित करते हैं, जिससे संरचनात्मक अखंडता से समझौता किए बिना पर्याप्त वजन में कमी संभव हो पाती है। गर्मी उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से ताकत में और वृद्धि हासिल की जा सकती है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को दो प्राथमिक समूहों में वर्गीकृत किया गया है: जाली मिश्र धातु और कास्ट मिश्र धातु। जाली मिश्र धातु संरचनात्मक आकार (ट्यूब, प्रोफाइल, शीट या रॉड) बनाने के लिए रोलिंग, एक्सट्रूज़न या ड्राइंग जैसी प्रक्रियाओं से गुजरती हैं, जबकि कास्ट मिश्र धातु जटिल ज्यामिति के लिए कास्टिंग के माध्यम से ढाली जाती हैं। फोर्जिंग एक अन्य सामान्य निर्माण विधि है। असेंबली तकनीकों में रिवेटिंग, बोल्टिंग या वेल्डिंग शामिल हैं, जिसमें वेल्ड के बाद गर्मी उपचार ताकत बढ़ाने के लिए उपलब्ध है।

मोटरस्पोर्ट्स की विशिष्ट मांगों को पूरा करने के लिए, इंजीनियर मिश्र धातु तत्वों के माध्यम से एल्यूमीनियम गुणों को अनुकूलित करते हैं। जाली मिश्र धातु एक चार-अंकीय पहचान प्रणाली का पालन करती हैं, जहाँ पहला अंक प्राथमिक मिश्र धातु घटक को दर्शाता है। नीचे प्रमुख एल्यूमीनियम श्रृंखला और उनके अनुप्रयोगों का विवरण दिया गया है:

रेसिंग में, प्रचलित मिश्र धातुओं में 3003, 2024, 6061 और 7075 शामिल हैं। 3003 मिश्र धातु, गैर-गर्मी-उपचार योग्य, टैंक और ब्रैकेट जैसे कम-तनाव वाले हिस्सों के लिए मशीनिंग और वेल्डिंग में उत्कृष्ट है। 2024 मिश्र धातु उच्च शक्ति प्रदान करता है लेकिन सीमित रूप से आकार देने योग्य और वेल्ड करने योग्य है, जो इसे चेसिस स्किन और फ्लाईव्हील के लिए आदर्श बनाता है। 7075 मिश्र धातु, सामान्य विकल्पों में सबसे मजबूत, खराब वेल्डिंग क्षमता के बावजूद मशीनीकृत भागों और सीधे सस्पेंशन घटकों के लिए उपयुक्त है।

6061 मिश्र धातु एक इष्टतम संतुलन बनाता है, जो एनील्ड अवस्था में वेल्डिंग क्षमता, मध्यम से उच्च शक्ति और आकार देने की क्षमता प्रदान करता है, इस प्रकार इंटेक मैनिफोल्ड और इंटरकूलर पाइप निर्माण पर हावी है। पंप आवास या गियरबॉक्स केस जैसे कास्ट घटकों के लिए, 356 मिश्र धातु उत्कृष्ट वेल्डिंग क्षमता और गर्मी उपचार क्षमता प्रदान करता है।

गर्मी उपचार एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को मजबूत करने के लिए "वर्षण सख्त" का उपयोग करता है। इस प्रक्रिया में मिश्र धातु तत्वों को समान रूप से घोलने के लिए, इसकी "घोल तापमान" से ऊपर मिश्र धातु को गर्म करना शामिल है, इसके बाद शमन (तेजी से ठंडा करना) होता है। बाद में एजिंग—या तो कमरे के तापमान पर या कृत्रिम रूप से त्वरित—मिश्र धातु तत्वों को महीन कणों के रूप में अवक्षेपित करने के लिए, अनाज के फिसलने को रोकता है और कठोरता को बढ़ाता है।

कोल्ड वर्किंग (फोर्जिंग, स्टैम्पिंग, बेंडिंग) प्लास्टिक विरूपण को प्रेरित करता है, अनाज संरचनाओं को परिष्कृत करता है ताकि ताकत बढ़ सके। इसके विपरीत, एनीलिंग उन्हें घोल तापमान से परे गर्म करके और धीमी गति से ठंडा करके मिश्र धातुओं को नरम करता है, जो अधिक लचीलापन के लिए मोटे, असमान क्रिस्टल निर्माण को बढ़ावा देता है।

टेम्पर कोड मिश्र धातु स्थितियों को निर्दिष्ट करते हैं: ओ (एनील्ड, झुकने के लिए इष्टतम), एफ (जैसा-निर्मित), टी4 (घोल गर्मी-उपचारित + स्वाभाविक रूप से वृद्ध), और टी6 (घोल गर्मी-उपचारित + चरम शक्ति के लिए कृत्रिम रूप से वृद्ध)। वेल्डिंग के बाद, घटकों को टी6 गुणों को बहाल करने के लिए फिर से गर्मी उपचार की आवश्यकता हो सकती है। मुड़ी हुई एल्यूमीनियम ट्यूब, आमतौर पर बनाने से पहले एनील्ड, आंशिक कोल्ड-वर्क ताकत प्राप्त करती हैं लेकिन पूर्ण सख्त होने के लिए गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है।