Miedź
Gdy bogata w glin część stopu aluminium-spera wynosi 548, maksymalna rozpuszczalność miedzi w aluminium wynosi 5,65%. Gdy temperatura spadnie do 302, rozpuszczalność miedzi wynosi 0,45%. Miedź jest ważnym elementem stopu i ma pewien efekt wzmacniania roztworu stałego. Ponadto Cual2 wytrącone przez starzenie się ma oczywisty efekt wzmacniający starzenie się. Zawartość miedzi w stopach aluminium wynosi zwykle od 2,5% do 5%, a efekt wzmacniania jest najlepszy, gdy zawartość miedzi wynosi od 4% do 6,8%, więc zawartość miedzi większości stopów duralaluminowych znajduje się w tym zakresie. Stopy aluminium-sper mogą zawierać mniej krzem, magnezu, manganu, chromu, cynku, żelaza i innych pierwiastków.
Krzem
Gdy bogata w aluminium część systemu stopu Al-Si ma temperaturę eutektyczną 577, maksymalna rozpuszczalność krzemu w roztworze stałym wynosi 1,65%. Chociaż rozpuszczalność zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury, stopów tych ogólnie nie można wzmocnić przez obróbkę cieplną. Stop aluminiowy-silikon ma doskonałe właściwości odlewania i odporność na korozję. Jeżeli magnez i krzem są dodawane do aluminium w tym samym czasie, aby utworzyć stop aluminium-magnezum-silikon, fazą wzmacniającą jest MGSI. Stosunek masy magnezu do krzemu wynosi 1,73: 1. Podczas projektowania składu stopu AL-MG-SI zawartość magnezu i krzem jest skonfigurowana w tym stosunku w matrycy. Aby poprawić siłę niektórych stopów Al-Mg-Si, dodaje się odpowiednią ilość miedzi i dodaje się odpowiednią ilość chromu w celu zrównoważenia niepożądanego wpływu miedzi na odporność na korozję.
Maksymalna rozpuszczalność MG2SI w aluminium w bogatej w glinę części schematu fazy równowagi układu stopu Al-Mg2SI wynosi 1,85%, a spowolnienie jest niewielkie wraz ze spadkiem temperatury. W zdeformowanych stopach glinu dodanie samego krzemu do aluminium ogranicza się do materiałów spawalniczych, a dodanie krzemu do aluminium ma również pewien efekt wzmocnienia.
Magnez
Chociaż krzywa rozpuszczalności pokazuje, że rozpuszczalność magnezu w aluminium znacznie maleje wraz ze spadkiem temperatury, zawartość magnezu w większości deformowanych deformowanych aluminium przemysłowych jest mniejsza niż 6%. Zawartość krzemu jest również niska. Tego rodzaju stopu nie można wzmocnić przez obróbkę cieplną, ale ma dobrą spawalność, dobrą odporność na korozję i średnią siłę. Wzmocnienie aluminium przez magnez jest oczywiste. Na każdy 1% wzrost magnezu wytrzymałość na rozciąganie wzrasta o około 34 MPa. Jeśli dodano mniej niż 1% manganu, można uzupełnić efekt wzmocnienia. Dlatego dodanie manganu może zmniejszyć zawartość magnezu i zmniejszyć tendencję do pękania na gorąco. Ponadto mangan może również równomiernie wytrącać związki MG5AL8, poprawiając odporność na korozję i wydajność spawania.
Mangan
Gdy temperatura eutektyczna płaskiego schematu fazowego równowagi układu stopu Al-Mn wynosi 658, maksymalna rozpuszczalność manganu w roztworze stałym wynosi 1,82%. Siła stopu wzrasta wraz ze wzrostem rozpuszczalności. Gdy zawartość manganu wynosi 0,8%, wydłużenie osiąga maksymalną wartość. Stop AL-MN jest stopem nieletnim, to znaczy nie można go wzmocnić przez obróbkę cieplną. Mangan może zapobiec procesie rekrystalizacji stopów aluminium, zwiększyć temperaturę rekrystalizacji i znacznie udoskonalić rekrystalizowane ziarna. Udoskonalenie rekrystalizowanych ziaren wynika głównie z faktu, że zdyspergowane cząstki związków MnaL6 utrudniają wzrost rekrystalizowanych ziaren. Inną funkcją MnaL6 jest rozpuszczenie żelaza z zanieczyszczeń w celu utworzenia (Fe, Mn) AL6, zmniejszając szkodliwe skutki żelaza. Mangan jest ważnym elementem stopów aluminium. Można go dodać sam, aby utworzyć stop binarny Al-Mn. Częściej jest dodawany razem z innymi elementami stopowymi. Dlatego większość stopów aluminium zawiera mangan.
Cynk
Rozpuszczalność cynku w aluminium wynosi 31,6% przy 275 w bogatej w glinie części schematu fazowego równowagi układu stopu Al-Zn, podczas gdy jego rozpuszczalność spada do 5,6% przy 125. Dodanie samego cynku do aluminium ma bardzo ograniczoną poprawę w aluminium Siła stopu aluminium w warunkach deformacji. Jednocześnie istnieje tendencja do pękania korozji naprężeń, ograniczając w ten sposób jej zastosowanie. Dodanie cynku i magnezu do aluminium jednocześnie tworzy fazę wzmacniającą Mg/Zn2, która ma znaczący wpływ na stopień na stopniu. Gdy zawartość Mg/Zn2 jest zwiększona z 0,5% do 12%, wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności można znacznie zwiększyć. W nadpornych stopach aluminium, w których zawartość magnezu przekracza wymaganą ilość w celu utworzenia fazy Mg/Zn2, gdy stosunek cynku do magnezu jest kontrolowany na około 2,7, odporność na pękanie korozji naprężeń jest największa. Na przykład dodanie elementu miedzi do Al-Zn-Mg tworzy stop serii Al-Zn-Mg-CU. Efekt wzmacniający podstawę jest największy spośród wszystkich stopów aluminium. Jest to również ważny materiał ze stopu aluminium w branży lotniczej, branży lotniczej i energii elektrycznej.
Żelazo i silikon
Żelazo jest dodawane jako elementy stopowe w stopach aluminium z serii Al-Cu-Mg-Ni-Fe, a krzem jest dodawany jako elementy stopowe w aluminium Aluminium w serii Al-Mg oraz w prętach spawalniczych i aluminium-slilikon stopy. W podstawowych stopach aluminium krzem i żelazo są powszechnymi elementami zanieczyszczenia, które mają znaczący wpływ na właściwości stopu. Istnieją głównie jako FECL3 i wolny krzem. Gdy krzem jest większy niż żelazo, powstaje faza β-fezial3 (lub Fe2SI2Al9), a gdy żelazo jest większe niż krzemion, α-FE2Sial8 (lub Fe3SI2AL12). Gdy stosunek żelaza i krzemu jest niewłaściwy, spowoduje pęknięcia w odlewie. Kiedy zawartość żelaza w odlewanym aluminium jest zbyt wysoka, odlew staną się krucha.
Tytan i bor
Tytan jest powszechnie używanym elementem addytywnym w stopach aluminium, dodanego w postaci stopu Master Al-Ti lub Al-Ti-B. Tytan i aluminium tworzą fazę TIAL2, która staje się rdzeniem niestacyjnym podczas krystalizacji i odgrywa rolę w udoskonalaniu struktury odlewania i struktury spoiny. Kiedy stopy Al-Ti ulegają reakcji pakietu, krytyczna zawartość tytanu wynosi około 0,15%. Jeśli bor jest obecny, spowolnienie jest tak małe jak 0,01%.
Chrom
Chrom jest wspólnym elementem addytywnym w serii AL-SI, serii Al-Mg-Zn i stopach serii AL-MG. W 600 ° C rozpuszczalność chromu w aluminium wynosi 0,8%i jest zasadniczo nierozpuszczalna w temperaturze pokojowej. Chrom tworzy związki międzymetaliczne, takie jak (CRFE) AL7 i (CRMN) Al12 w glinie, co utrudnia proces rekrystalizacji zarodkowania i wzrostu i ma pewien wpływ na stopień wzmocnienia. Może również poprawić wytrzymałość stopu i zmniejszyć podatność na pękanie korozji stresu.
Jednak strona zwiększa wrażliwość na wygaszanie, dzięki czemu anodowany film jest żółty. Ilość chromu dodana do stopów aluminium zasadniczo nie przekracza 0,35%i zmniejsza się wraz ze wzrostem elementów przejściowych w stopie.
Stront
Strontium jest elementem aktywnym powierzchniowym, który może zmienić zachowanie fazy międzymetalicznych faz krystalograficznie. Dlatego leczenie modyfikacji elementem strontu może poprawić wykonalność plastikowego stopu i jakość produktu końcowego. Ze względu na długi skuteczny czas modyfikacji, dobry efekt i odtwarzalność, Strontium zastąpił zastosowanie sodu w stopach odlewania Al-Si w ostatnich latach. Dodanie 0,015%~ 0,03%Strontium do stopu aluminium do wytłaczania obraca fazę β-alfesi w wadze do fazy α-alfesi, skracając czas homogenizacji wlewków o 60%~ 70%, poprawiając właściwości mechaniczne i procesowalność tworzywa sztucznego; Poprawa chropowatości powierzchni produktów.
W przypadku deformowanych aluminium o wysokiej slilikonie (10%~ 13%) dodanie 0,02%~ 0,07%elementu strontu może zmniejszyć pierwotne kryształy do minimum, a właściwości mechaniczne również ulegają znacznej poprawie. Wytrzymałość na rozciąganie бB wzrasta z 233 MPa do 236 MPa, a granica plastyczności б0.2 wzrosła z 204 MPa do 210 MPa, a wydłużenie б5 wzrosło z 9% do 12%. Dodanie strontu do hipereutektycznego stopu Al-Si może zmniejszyć wielkość pierwotnych cząstek krzemowych, poprawić właściwości przetwarzania plastiku i umożliwić gładkie gorące i zimne toczenie.
Cyrkon
Cyrkon jest również powszechnym dodatkiem w stopach aluminium. Zasadniczo kwota dodana do stopów aluminium wynosi 0,1%~ 0,3%. Związki ZRAL3 z cyrkon i aluminium, które mogą utrudniać proces rekrystalizacji i udoskonalić rekrystalizowane ziarna. Cyrkon może również udoskonalić strukturę odlewania, ale efekt jest mniejszy niż tytan. Obecność cyrkonu zmniejszy efekt rafinacji ziarna tytanu i boru. W stopach Al-Zn-Mg-CU, ponieważ cyrkon ma mniejszy wpływ na wrażliwość na hartowanie niż chrom i mangan, należy zastosować cyrkon zamiast chromu i manganu do udoskonalenia rekrystalizowanej struktury.
Elementy ziem rzadkich
Elementy ziem rzadkich są dodawane do stopów aluminium w celu zwiększenia komponentów superkołania podczas odlewania stopu glinu, udoskonalania ziaren, zmniejszania odstępów wtórnych kryształów, zmniejszania gazów i inkluzji w stopniu i mają tendencję do sferyzacji fazy włączenia. Może również zmniejszyć napięcie powierzchniowe stopu, zwiększyć płynność i ułatwić rzucenie na wlewki, co ma znaczący wpływ na wydajność procesu. Lepiej jest dodać różne ziemskie ziemiy w wysokości około 0,1%. Dodanie mieszanych ziem rzadkich (mieszane LA-C-PR-ND itp.) Zmniejsza temperaturę krytyczną dla tworzenia starzenia się strefy G? P w stopie Al-0,65%Mg-0,61%SI. Stopy aluminium zawierające magnez mogą stymulować metamorfizm pierwiastków ziem rzadkich.
Zanieczyszczenie
Wanad tworzy związek ogniotrwałego VAL11 w stopach aluminium, który odgrywa rolę w rafinacji ziaren podczas procesu topnienia i odlewania, ale jego rola jest mniejsza niż w tytanowej i cyrkonie. Wanad ma również wpływ na udoskonalenie rekrystalizowanej struktury i zwiększenie temperatury rekrystalizacji.
Stała rozpuszczalność wapnia w stopach aluminium jest wyjątkowo niska i tworzy związek Caal4 z aluminium. Wapń jest superplastycznym elementem stopów aluminiowych. Stop aluminium z około 5% wapnia i 5% manganu ma superplastyczność. Wapń i krzemion tworzy casi, które jest nierozpuszczalne w aluminium. Ponieważ ilość roztworu stałego krzemu jest zmniejszona, przewodność elektryczna przemysłowego czystego aluminium można nieznacznie poprawić. Wapń może poprawić wydajność cięcia stopów aluminium. CASI2 nie może wzmocnić stopów aluminium poprzez obróbkę cieplną. Śladowe ilości wapnia są pomocne w usuwaniu wodoru ze stopionego aluminium.
Elementy ołowiu, cyny i bizmutów to metale o niskim tempie topnienia. Ich stała rozpuszczalność w glinie jest niewielka, co nieznacznie zmniejsza wytrzymałość stopu, ale może poprawić wydajność cięcia. Bismuth rozszerza się podczas zestalania, co jest korzystne dla karmienia. Dodanie bizmutów do wysokich stopów magnezu może zapobiegać kruchości sodu.
Antymon jest stosowany głównie jako modyfikator w odlewanych stopach aluminium i rzadko jest stosowany w zdeformowanych stopach aluminium. Zastępuje bizmut tylko w zdeformowanym aluminium AL-MG, aby zapobiec kruchość sodu. Element antymonu jest dodawany do niektórych stopów Al-Zn-Mg-CU, aby poprawić wydajność procesów prasowych i presji na zimno.
Beryl może poprawić strukturę folii tlenkowej w zdeformowanych stopach aluminium oraz zmniejszyć straty i wtrącenia spalania podczas topnienia i odlewania. Beryl jest toksycznym elementem, który może powodować zatrucie alergiczne u ludzi. Dlatego berylu nie może być ograniczona w stopach aluminium, które wchodzą w kontakt z żywnością i napojami. Zawartość berylu w materiałach spawalniczych jest zwykle kontrolowana poniżej 8 μg/ml. Stopy aluminium stosowane jako substraty spawalnicze powinny również kontrolować zawartość berylu.
Sód jest prawie nierozpuszczalny w aluminium, a maksymalna rozpuszczalność stała jest mniejsza niż 0,0025%. Temperatura topnienia sodu jest niska (97,8 ℃), gdy sód jest obecny w stopniu, jest adsorbowany na powierzchni dendrytu lub granicy ziarna podczas zestalania, podczas przetwarzania na gorąco, sód na granicy ziarna tworzy ciekłą warstwę adsorpcji, powodując kruche pękanie, tworzenie związków Naalsi, nie istnieje wolny sód i nie wytwarza „kruchego sodu”.
Gdy zawartość magnezu przekracza 2%, magnez zabiera krzem i wytrąca się swobodnie, co powoduje „kruchość sodu”. Dlatego wysoki stop aluminium magnezu nie może stosować strumienia soli sodu. Metody zapobiegania „kruchości sodu” obejmują chlorowanie, które powoduje, że sód tworzy NaCl i jest wypisywany do żużla, dodając bizmut z tworzenia Na2BI i wchodząc do matrycy metalowej; Dodanie antymonu do utworzenia Na3SB lub dodanie ziem rzadkich może również mieć ten sam efekt.
Pod redakcją May Jiang z Mat Aluminium
Czas po: 08-2024
