Koper
As it aluminiumrike diel fan 'e aluminium-koperlegering 548 is, is de maksimale oplosberens fan koper yn aluminium 5,65%. As de temperatuer sakket nei 302, is de oplosberens fan koper 0,45%. Koper is in wichtich legearingselemint en hat in bepaald fersterkend effekt yn fêste oplossing. Derneist hat it CuAl2 dat troch ferâldering delslach wurdt in dúdlik fersterkend effekt op ferâldering. It kopergehalte yn aluminiumlegeringen leit meastal tusken 2,5% en 5%, en it fersterkend effekt is it bêste as it kopergehalte tusken 4% en 6,8% leit, sadat it kopergehalte fan 'e measte duraluminiumlegeringen binnen dit berik leit. Aluminium-koperlegeringen kinne minder silisium, magnesium, mangaan, chromium, sink, izer en oare eleminten befetsje.
Silisium
As it aluminiumrike diel fan it Al-Si-legearingssysteem in eutektyske temperatuer fan 577 hat, is de maksimale oplosberens fan silisium yn 'e fêste oplossing 1,65%. Hoewol't de oplosberens ôfnimt mei ôfnimmende temperatuer, kinne dizze legeringen oer it algemien net fersterke wurde troch waarmtebehanneling. Aluminium-silisiumlegering hat poerbêste jitteigenskippen en korrosjebestriding. As magnesium en silisium tagelyk oan aluminium tafoege wurde om in aluminium-magnesium-silisiumlegering te foarmjen, is de fersterkingsfaze MgSi. De massaferhâlding fan magnesium ta silisium is 1,73:1. By it ûntwerpen fan 'e gearstalling fan' e Al-Mg-Si-legering wurde de ynhâld fan magnesium en silisium yn dizze ferhâlding op 'e matriks konfigurearre. Om de sterkte fan guon Al-Mg-Si-legeringen te ferbetterjen, wurdt in passende hoemannichte koper tafoege, en in passende hoemannichte chromium wurdt tafoege om de negative effekten fan koper op korrosjebestriding te kompensearjen.
De maksimale oplosberens fan Mg2Si yn aluminium yn it aluminiumrike diel fan it lykwichtsfazediagram fan it Al-Mg2Si-legearingssysteem is 1,85%, en de fertraging is lyts as de temperatuer ôfnimt. Yn misfoarme aluminiumlegeringen is de tafoeging fan allinich silisium oan aluminium beheind ta lasmaterialen, en de tafoeging fan silisium oan aluminium hat ek in bepaald fersterkend effekt.
Magnesium
Hoewol't de oplosberenskromme sjen lit dat de oplosberens fan magnesium yn aluminium sterk ôfnimt as de temperatuer ôfnimt, is it magnesiumgehalte yn 'e measte yndustriële misfoarme aluminiumlegeringen minder as 6%. It silisiumgehalte is ek leech. Dit type legearing kin net fersterke wurde troch waarmtebehanneling, mar hat goede lasberens, goede korrosjebestriding en middelsterkte. De fersterking fan aluminium troch magnesium is dúdlik. Foar elke 1% ferheging fan magnesium nimt de treksterkte ta mei sawat 34 MPa. As minder as 1% mangaan tafoege wurdt, kin it fersterkjende effekt oanfolle wurde. Dêrom kin it tafoegjen fan mangaan it magnesiumgehalte ferminderje en de oanstriid ta hjitte barsten ferminderje. Derneist kin mangaan ek Mg5Al8-ferbiningen unifoarm delslaan, wêrtroch't de korrosjebestriding en lasprestaasjes ferbettere wurde.
Mangaan
As de eutektyske temperatuer fan it flakke lykwichtsfazediagram fan it Al-Mn-legearingssysteem 658 is, is de maksimale oplosberens fan mangaan yn 'e fêste oplossing 1,82%. De sterkte fan 'e legearing nimt ta mei de tanimming fan oplosberens. As it mangaangehalte 0,8% is, berikt de ferlinging de maksimale wearde. Al-Mn-legearing is in net-ferâlderingsferhurdende legearing, dat wol sizze, it kin net fersterke wurde troch waarmtebehanneling. Mangaan kin it rekristallisaasjeproses fan aluminiumlegeringen foarkomme, de rekristallisaasjetemperatuer ferheegje en de rekristallisearre kerrels signifikant ferfine. De ferfining fan rekristallisearre kerrels is benammen te tankjen oan it feit dat de fersprate dieltsjes fan MnAl6-ferbiningen de groei fan rekristallisearre kerrels hinderje. In oare funksje fan MnAl6 is it oplossen fan ûnrein izer om (Fe, Mn)Al6 te foarmjen, wêrtroch't de skealike effekten fan izer wurde fermindere. Mangaan is in wichtich elemint yn aluminiumlegeringen. It kin allinich tafoege wurde om in Al-Mn binêre legearing te foarmjen. Faker wurdt it tegearre mei oare legearingseleminten tafoege. Dêrom befetsje de measte aluminiumlegeringen mangaan.
Sink
De oplosberens fan sink yn aluminium is 31,6% by 275 yn it aluminiumrike diel fan it lykwichtsfazediagram fan it Al-Zn-legearingssysteem, wylst de oplosberens sakket nei 5,6% by 125. It tafoegjen fan sink allinnich oan aluminium hat in tige beheinde ferbettering fan 'e sterkte fan' e aluminiumlegearing ûnder deformaasjeomstannichheden. Tagelyk is der in oanstriid ta spanningskorrosje, wêrtroch't de tapassing beheind wurdt. It tagelyk tafoegjen fan sink en magnesium oan aluminium foarmet de fersterkjende faze Mg/Zn2, dy't in signifikant fersterkjend effekt hat op 'e legearing. As it Mg/Zn2-gehalte ferhege wurdt fan 0,5% nei 12%, kinne de treksterkte en reksterkte signifikant ferhege wurde. Yn superhurde aluminiumlegeringen wêr't it magnesiumgehalte de fereaske hoemannichte oerskriuwt om de Mg/Zn2-faze te foarmjen, is de wjerstân tsjin spanningskorrosje it grutst as de ferhâlding fan sink ta magnesium kontroleare wurdt op sawat 2,7. Bygelyks, it tafoegjen fan koperelemint oan Al-Zn-Mg foarmet in Al-Zn-Mg-Cu-searjelegearing. It basisfersterkende effekt is it grutste fan alle aluminiumlegeringen. It is ek in wichtich aluminiumlegearingsmateriaal yn 'e loftfeart, loftfeart en elektryske enerzjysektor.
Izer en silisium
Izer wurdt tafoege as legearingseleminten yn Al-Cu-Mg-Ni-Fe-searje smeid aluminiumlegeringen, en silisium wurdt tafoege as legearingseleminten yn Al-Mg-Si-searje smeid aluminium en yn Al-Si-searje lasstangen en aluminium-silisium getten legeringen. Yn basis aluminiumlegeringen binne silisium en izer gewoane ûnreinheidseleminten, dy't in wichtige ynfloed hawwe op 'e eigenskippen fan' e legearing. Se besteane benammen as FeCl3 en frij silisium. As silisium grutter is as izer, wurdt de β-FeSiAl3 (of Fe2Si2Al9) faze foarme, en as izer grutter is as silisium, wurdt α-Fe2SiAl8 (of Fe3Si2Al12) foarme. As de ferhâlding fan izer en silisium net goed is, sil dit barsten yn 'e getten izer feroarsaakje. As it izergehalte yn getten aluminium te heech is, sil de getten izer bros wurde.
Titanium en boor
Titanium is in faak brûkt tafoegingselemint yn aluminiumlegeringen, tafoege yn 'e foarm fan Al-Ti- of Al-Ti-B masterlegering. Titanium en aluminium foarmje de TiAl2-faze, dy't in net-spontane kearn wurdt tidens kristallisaasje en in rol spilet by it ferfine fan 'e gietstruktuer en lasstruktuer. As Al-Ti-legeringen in pakketreaksje ûndergeane, is it krityske titaniumgehalte sawat 0,15%. As boor oanwêzich is, is de fertraging mar 0,01%.
Chromium
Chromium is in gewoan tafoegingselemint yn Al-Mg-Si-searje, Al-Mg-Zn-searje en Al-Mg-searje legeringen. By 600 °C is de oplosberens fan chromium yn aluminium 0,8%, en it is yn prinsipe net oplosber by keamertemperatuer. Chromium foarmet yntermetallyske ferbiningen lykas (CrFe)Al7 en (CrMn)Al12 yn aluminium, wat it kearn- en groeiproses fan rekristallisaasje hinderet en in bepaald fersterkend effekt hat op 'e legearing. It kin ek de taaiheid fan 'e legearing ferbetterje en de gefoelichheid foar spanningskorrosje ferminderje.
De side fergruttet lykwols de gefoelichheid foar blussen, wêrtroch't de anodisearre film giel wurdt. De hoemannichte chromium dy't tafoege wurdt oan aluminiumlegeringen is oer it algemien net mear as 0,35%, en nimt ôf mei de tanimming fan oergongseleminten yn 'e legearing.
Strontium
Strontium is in oerflakaktyf elemint dat it gedrach fan yntermetallyske ferbiningfazen kristallografysk feroarje kin. Dêrom kin modifikaasjebehanneling mei strontium-elemint de plastyske ferwurkberens fan 'e legearing en de kwaliteit fan it einprodukt ferbetterje. Fanwegen syn lange effektive modifikaasjetiid, goede effekt en reprodusearberens hat strontium de lêste jierren it gebrûk fan natrium yn Al-Si-gietlegeringen ferfongen. It tafoegjen fan 0,015% ~ 0,03% strontium oan 'e aluminiumlegering foar ekstruzje feroaret de β-AlFeSi-faze yn 'e ingot yn α-AlFeSi-faze, wêrtroch't de homogenisaasjetiid fan 'e ingot mei 60% ~ 70% fermindere wurdt, de meganyske eigenskippen en plastyske ferwurkberens fan materialen ferbettere wurde; de oerflakteruwheid fan produkten ferbetteret.
Foar deformearre aluminiumlegeringen mei in hege silisiumynhâld (10%~13%) kin it tafoegjen fan in strontiumelemint fan 0,02%~0,07% de primêre kristallen ta in minimum ferminderje, en de meganyske eigenskippen wurde ek signifikant ferbettere. De treksterkte бb wurdt ferhege fan 233 MPa nei 236 MPa, en de reksterkte б0,2 wurdt ferhege fan 204 MPa nei 210 MPa, en de ferlinging б5 wurdt ferhege fan 9% nei 12%. It tafoegjen fan strontium oan in hypereutektyske Al-Si-legering kin de grutte fan primêre silisiumdieltsjes ferminderje, de ferwurkingseigenskippen fan plestik ferbetterje en glêd hjit- en kâldwalzen mooglik meitsje.
Zirkonium
Sirkonium is ek in gewoane tafoeging yn aluminiumlegeringen. Yn 't algemien is de hoemannichte dy't tafoege wurdt oan aluminiumlegeringen 0,1% ~ 0,3%. Sirkonium en aluminium foarmje ZrAl3-ferbiningen, dy't it rekristallisaasjeproses kinne hinderje en de rekristallisearre kerrels kinne ferfine. Sirkonium kin ek de jittestruktuer ferfine, mar it effekt is lytser as titanium. De oanwêzigens fan sirkonium sil it kerrelferfiningeffekt fan titanium en boor ferminderje. Yn Al-Zn-Mg-Cu-legeringen, om't sirkonium in lytser effekt hat op 'e gefoelichheid foar blussen as chromium en mangaan, is it passend om sirkonium te brûken ynstee fan chromium en mangaan om de rekristallisearre struktuer te ferfine.
Seldsume ierde-eleminten
Seldsume ierde-eleminten wurde tafoege oan aluminiumlegeringen om de superkoeling fan komponinten te fergrutsjen by it jitten fan aluminiumlegeringen, de kerrels te ferfine, de ôfstân tusken sekundêre kristalen te ferminderjen, gassen en ynklúzjes yn 'e legearing te ferminderjen, en de ynklúzjefaze te sferoidisearjen. It kin ek de oerflakspanning fan 'e smelt ferminderje, de floeiberens ferheegje en it jitten yn ingots fasilitearje, wat in wichtige ynfloed hat op 'e prosesprestaasjes. It is better om ferskate seldsume ierde-eleminten ta te foegjen yn in hoemannichte fan sawat 0,1%. De tafoeging fan mingde seldsume ierde-eleminten (mingd La-Ce-Pr-Nd, ensfh.) ferleget de krityske temperatuer foar de foarming fan 'e ferâldere G?P-sône yn Al-0,65%Mg-0,61%Si-legering. Aluminiumlegeringen dy't magnesium befetsje, kinne de metamorfose fan seldsume ierde-eleminten stimulearje.
Unreinheid
Vanadium foarmet in VAl11-refraktêre ferbining yn aluminiumlegeringen, dy't in rol spilet by it raffinearjen fan kerrels tidens it smelten en jitten, mar syn rol is lytser as dy fan titanium en sirkonium. Vanadium hat ek it effekt fan it raffinearjen fan 'e rekristallisearre struktuer en it ferheegjen fan 'e rekristallisaasjetemperatuer.
De oplosberens fan kalsium yn fêste stoffen yn aluminiumlegeringen is ekstreem leech, en it foarmet in CaAl4-ferbining mei aluminium. Kalsium is in superplastysk elemint fan aluminiumlegeringen. In aluminiumlegering mei sawat 5% kalsium en 5% mangaan hat superplastisiteit. Kalsium en silisium foarmje CaSi, dat net oplosber is yn aluminium. Omdat de hoemannichte silisium yn fêste oplossing fermindere wurdt, kin de elektryske gelieding fan yndustrieel suver aluminium wat ferbettere wurde. Kalsium kin de snijprestaasjes fan aluminiumlegeringen ferbetterje. CaSi2 kin aluminiumlegeringen net fersterkje troch waarmtebehanneling. Spoarhoeveelheden kalsium binne nuttich by it fuortheljen fan wetterstof út smelten aluminium.
Lead, tin en bismut-eleminten binne metalen mei in leech smeltpunt. Harren oplosberens yn fêste materialen yn aluminium is lyts, wat de sterkte fan 'e legearing wat ferminderet, mar de snijprestaasjes kin ferbetterje. Bismut wreidet út by stolling, wat foardielich is foar it fieden. It tafoegjen fan bismut oan legearingen mei in heech magnesiumgehalte kin natriumbrosheid foarkomme.
Antimoan wurdt benammen brûkt as in modifikaasjemiddel yn getten aluminiumlegeringen, en wurdt selden brûkt yn misfoarme aluminiumlegeringen. Allinnich bismut ferfange yn Al-Mg misfoarme aluminiumlegering om natriumbrosheid te foarkommen. It antimoan-elemint wurdt tafoege oan guon Al-Zn-Mg-Cu-legeringen om de prestaasjes fan hjitpersen en kâldpersen te ferbetterjen.
Beryllium kin de struktuer fan 'e oksidefilm yn misfoarme aluminiumlegeringen ferbetterje en ferbaarningsferlies en ynklúzjes ferminderje by it smelten en jitten. Beryllium is in giftich elemint dat allergyske fergiftiging by minsken feroarsaakje kin. Dêrom kin beryllium net oanwêzich wêze yn aluminiumlegeringen dy't yn kontakt komme mei iten en drinken. It berylliumgehalte yn lasmaterialen wurdt meastentiids ûnder 8μg/ml kontroleare. Aluminiumlegeringen dy't brûkt wurde as lassubstraten moatte ek it berylliumgehalte kontrolearje.
Natrium is hast ûnoplosber yn aluminium, en de maksimale oplosberens yn fêste stoffen is minder as 0,0025%. It smeltpunt fan natrium is leech (97,8 ℃), as natrium oanwêzich is yn 'e legearing, wurdt it adsorbearre op it dendrytoerflak of de nôtgrins tidens stolling, tidens waarme ferwurking foarmet it natrium op 'e nôtgrins in floeibere adsorpsjelaach, wat resulteart yn brosse kraken, de foarming fan NaAlSi-ferbiningen, gjin frij natrium bestiet, en produseart gjin "natriumbros".
As it magnesiumgehalte mear as 2% is, nimt magnesium silisium ôf en delslach frij natrium, wat resulteart yn "natriumbrosheid". Dêrom is it net tastien om natriumsâltflux te brûken yn aluminiumlegeringen mei in hege magnesiumynhâld. Metoaden om "natriumbrosheid" te foarkommen omfetsje chlorering, wêrtroch natrium NaCl foarmet en yn 'e slak ûntslein wurdt, it tafoegjen fan bismut om Na2Bi te foarmjen en de metaalmatrix yn te gean; it tafoegjen fan antimoon om Na3Sb te foarmjen of it tafoegjen fan seldsume ierden kin itselde effekt hawwe.
Bewurke troch May Jiang fan MAT Aluminium
Pleatsingstiid: 8 augustus 2024
