Koper
As die aluminiumryke deel van die aluminium-koperlegering 548 is, is die maksimum oplosbaarheid van koper in aluminium 5,65%. As die temperatuur tot 302 daal, is die oplosbaarheid van koper 0,45%. Koper is 'n belangrike legeringselement en het 'n sekere vaste oplossing wat versterk word. Daarbenewens het die Cual2 wat deur veroudering neergesit word, 'n duidelike verouderingsversterkende effek. Die koperinhoud in aluminiumlegerings is gewoonlik tussen 2,5% en 5%, en die versterkende effek is die beste as die koperinhoud tussen 4% en 6,8% is, dus is die koperinhoud van die meeste duralumienlegerings binne hierdie reeks. Aluminium-koperlegerings kan minder silikon, magnesium, mangaan, chroom, sink, yster en ander elemente bevat.
Silikon
As die aluminiumryke deel van die Al-Si-legeringstelsel 'n eutektiese temperatuur van 577 het, is die maksimum oplosbaarheid van silikon in die soliede oplossing 1,65%. Alhoewel oplosbaarheid met dalende temperatuur afneem, kan hierdie legerings oor die algemeen nie deur hittebehandeling versterk word nie. Aluminium-silikonlegering het uitstekende gieteienskappe en korrosie-weerstand. As magnesium en silikon terselfdertyd by aluminium gevoeg word om 'n aluminium-magnesium-silikonlegering te vorm, is die versterkingsfase MGSI. Die massaverhouding van magnesium tot silikon is 1,73: 1. By die ontwerp van die samestelling van die Al-Mg-Si-legering, word die inhoud van magnesium en silikon in hierdie verhouding op die matriks gekonfigureer. Ten einde die sterkte van sommige Al-MG-Si-legerings te verbeter, word 'n toepaslike hoeveelheid koper bygevoeg, en 'n toepaslike hoeveelheid chroom word bygevoeg om die nadelige gevolge van koper op korrosieweerstand te vergoed.
Die maksimum oplosbaarheid van Mg2Si in aluminium in die aluminiumryke deel van die ewewigsfase-diagram van die Al-Mg2Si-legeringstelsel is 1,85%, en die vertraging is klein namate die temperatuur daal. In vervormde aluminiumlegerings is die toevoeging van silikon alleen tot aluminium beperk tot sweismateriaal, en die toevoeging van silikon tot aluminium het ook 'n sekere versterkende effek.
Magnesium
Alhoewel die oplosbaarheidskurwe toon dat die oplosbaarheid van magnesium in aluminium aansienlik afneem namate die temperatuur daal, is die magnesiuminhoud in die meeste industriële vervormde aluminiumlegerings minder as 6%. Die silikoninhoud is ook laag. Hierdie tipe legering kan nie deur hittebehandeling versterk word nie, maar het goeie sweisbaarheid, goeie korrosiebestandheid en mediumsterkte. Die versterking van aluminium deur magnesium is voor die hand liggend. Vir elke 1% toename in magnesium neem die treksterkte met ongeveer 34MPa toe. As minder as 1% mangaan bygevoeg word, kan die versterkende effek aangevul word. Daarom kan die byvoeging van mangaan die magnesiuminhoud verminder en die neiging van warm krake verminder. Daarbenewens kan mangaan ook MG5Al8 -verbindings eenvormig neerslag vind, wat die weerstand teen korrosie en sweiswerk verbeter.
Mangaan
As die eutektiese temperatuur van die plat ewewigsfase-diagram van die Al-Mn-legeringsstelsel 658 is, is die maksimum oplosbaarheid van mangaan in die soliede oplossing 1,82%. Die sterkte van die legering neem toe met die toename in oplosbaarheid. As die mangaaninhoud 0,8%is, bereik die verlenging die maksimum waarde. Al-Mn Legerings is 'n verharde legering wat nie van die ouderdom is nie, dit wil sê, dit kan nie deur hittebehandeling versterk word nie. Mangaan kan die herkristallisasieproses van aluminiumlegerings voorkom, die herkristallisasietemperatuur verhoog en die herkristalliseerde korrels aansienlik verfyn. Die verfyning van herkristalliseerde korrels is hoofsaaklik te wyte aan die feit dat die verspreide deeltjies van MNAL6 -verbindings die groei van herkristalliseerde korrels belemmer. 'N Ander funksie van Mnal6 is om onreinheidsyster op te los om (Fe, Mn) AL6 te vorm, wat die skadelike gevolge van yster verminder. Mangaan is 'n belangrike element in aluminiumlegerings. Dit kan alleen bygevoeg word om 'n al-MN-binêre legering te vorm. Dikwels word dit bygevoeg met ander legeringselemente. Daarom bevat die meeste aluminiumlegerings mangaan.
Sink
Die oplosbaarheid van sink in aluminium is 31,6% op 275 in die aluminiumryke deel van die ewewigsfase-diagram van die Al-Zn-legeringstelsel, terwyl die oplosbaarheid daarvan tot 5,6% daal op 125. Die sterkte van die aluminiumlegering onder vervormingstoestande. Terselfdertyd is daar 'n neiging tot kraak van spanningskorrosie en sodoende die toepassing daarvan beperk. Die voeg van sink en magnesium by aluminium vorm terselfdertyd die versterkingsfase Mg/Zn2, wat 'n beduidende versterkende effek op die legering het. As die Mg/Zn2 -inhoud van 0,5% tot 12% verhoog word, kan die treksterkte en opbrengsterkte aansienlik verhoog word. In Superhard -aluminiumlegerings waar die magnesiuminhoud die vereiste hoeveelheid oorskry om die Mg/Zn2 -fase te vorm, wanneer die verhouding van sink tot magnesium op ongeveer 2,7 beheer word, is die weerstand teen spanningskorrosie die grootste. Byvoorbeeld, om koperelement by Al-Zn-Mg te voeg, vorm 'n Al-Zn-Mg-Cu-reekslegering. Die basisversterkende effek is die grootste onder alle aluminiumlegerings. Dit is ook 'n belangrike aluminiumlegeringsmateriaal in die lug-, lugvaartbedryf en elektriese kragbedryf.
Yster en silikon
Yster word bygevoeg as legeringselemente in Al-Cu-Mg-Ni-Fe-reekse wat aluminiumlegerings in die wiele gery het, en silikon word bygevoeg as legeringselemente in die aluminium van die aluminium en die aluminium-giet van al-Si-reeks en aluminium-silikon giet legerings. In basisaluminiumlegerings is silikon en yster algemene onreinheidselemente, wat 'n beduidende invloed op die eienskappe van die legering het. Dit bestaan hoofsaaklik as FECL3 en gratis silikon. Wanneer silikon groter is as yster, word ß-Fesial3 (of Fe2SI2Al9) fase gevorm, en wanneer yster groter is as silikon, word α-Fe2Sial8 (of Fe3SI2Al12) gevorm. As die verhouding van yster en silikon onbehoorlik is, sal dit krake in die rolverdeling veroorsaak. As die ysterinhoud in gegote aluminium te hoog is, sal die rolverdeling bros word.
Titanium en boor
Titanium is 'n algemeen gebruikte toevoegingselement in aluminiumlegerings, bygevoeg in die vorm van Al-Ti of Al-Ti-B meesterlegering. Titanium en aluminium vorm die TIAL2-fase, wat 'n nie-spontane kern word tydens kristallisasie en speel 'n rol in die verfyning van die gietstruktuur en sweisstruktuur. Wanneer Al-Ti-legerings 'n pakketreaksie ondergaan, is die kritieke inhoud van titaan ongeveer 0,15%. As boor teenwoordig is, is die verlangsaming so klein as 0,01%.
Chroom
Chromium is 'n algemene toevoegingselement in die Al-MG-Si-reeks, Al-MG-Zn-reeks en Al-MG-reekse-legerings. By 600 ° C is die oplosbaarheid van chroom in aluminium 0,8%, en dit is basies onoplosbaar by kamertemperatuur. Chroom vorm intermetalliese verbindings soos (CRFE) AL7 en (CRMN) AL12 in aluminium, wat die kern- en groeiproses van herkristallisasie belemmer en 'n sekere versterkende effek op die legering het. Dit kan ook die taaiheid van die legering verbeter en die vatbaarheid vir die kraak van stres korrosie verminder.
Die webwerf verhoog egter die sensitiwiteit van die blus, wat die geanodiseerde film geel maak. Die hoeveelheid chroom wat by aluminiumlegerings gevoeg word, is gewoonlik nie meer as 0,35%nie, en neem af met die toename in oorgangselemente in die legering.
Strontium
Strontium is 'n oppervlakaktiewe element wat die gedrag van intermetalliese verbindingfases kristallografies kan verander. Daarom kan modifikasiebehandeling met strontiumelement die plastiese werkbaarheid van die legering en die kwaliteit van die finale produk verbeter. Vanweë die lang effektiewe modifikasietyd, goeie effek en reproduceerbaarheid, het strontium die gebruik van natrium in al-Si-gietlegerings die afgelope jaar vervang. As u 0,015%~ 0,03%strontium by die aluminiumlegering vir extrusie voeg, word die ß-alfesi-fase in die ingot in α-alfesi-fase, wat die ingot-homogeniseringstyd met 60%~ 70%verminder, wat die meganiese eienskappe en plastiese verwerkbaarheid van materiale verbeter; die verbetering van die oppervlakruwheid van produkte.
Vir 'n hoë-silikon (10%~ 13%) vervormde aluminiumlegerings, kan die toevoeging van 0,02%~ 0,07%strontiumelement primêre kristalle tot 'n minimum verminder, en die meganiese eienskappe word ook aansienlik verbeter. Die treksterkte word verhoog van 233MPa tot 236MPA, en die opbrengsterkte б0.2 het van 204MPa tot 210MPa gestyg, en die verlenging б5 het van 9% tot 12% gestyg. As u strontium by die hipereutektiese Al-Si-legering voeg, kan dit die grootte van primêre silikondeeltjies verminder, plastiekverwerkingseienskappe verbeter en gladde warm en koue rol moontlik maak.
Sirkonium
Sirkonium is ook 'n algemene toevoeging in aluminiumlegerings. Oor die algemeen is die hoeveelheid wat by aluminiumlegerings gevoeg is, 0,1%~ 0,3%. Sirkonium en aluminium vorm Zral3 -verbindings, wat die herkristallisasieproses kan belemmer en die herkristalliseerde korrels kan verfyn. Sirkonium kan ook die gietstruktuur verfyn, maar die effek is kleiner as titanium. Die teenwoordigheid van zirkonium sal die graanraffineringseffek van titaan en boor verminder. In Al-Zn-Mg-Cu-legerings, aangesien sirkonium 'n kleiner effek op die blusgevoeligheid het as chroom en mangaan, is dit gepas om sirkonium in plaas van chroom en mangaan te gebruik om die herkristalliseerde struktuur te verfyn.
Skaars aarde -elemente
Skaars aardelemente word by aluminiumlegerings gevoeg om die superverkoeling van die komponent tydens aluminiumlegering te verhoog, korrels te verfyn, sekondêre kristalafstand te verminder, gasse en insluitings in die legering te verminder, en is geneig om die insluitingfase te sferoïdiseer. Dit kan ook die oppervlakspanning van die smelt verminder, die vloeibaarheid verhoog en gietstukke in blokke vergemaklik, wat 'n beduidende invloed op die prosesprestasie het. Dit is beter om verskillende skaars aarde in 'n hoeveelheid van ongeveer 0,1%by te voeg. Die toevoeging van gemengde seldsame aarde (gemengde LA-CE-PR-ND, ens.) Verminder die kritieke temperatuur vir die vorming van verouderde G? P-sone in AL-0,65%Mg-0,61%Si-legering. Aluminiumlegerings wat magnesium bevat, kan die metamorfisme van seldsame aardelemente stimuleer.
Onuiwer
Vanadium vorm Val11 -vuurvaste verbinding in aluminiumlegerings, wat 'n rol speel in die verfyning van korrels tydens die smelt- en gietproses, maar die rol daarvan is kleiner as dié van Titanium en zirconium. Vanadium het ook die effek van die verfyning van die herkristalliseerde struktuur en die verhoging van die herkristallisasietemperatuur.
Die vaste oplosbaarheid van kalsium in aluminiumlegerings is buitengewoon laag, en dit vorm 'n CAAL4 -verbinding met aluminium. Kalsium is 'n superplastiese element van aluminiumlegerings. 'N Aluminiumlegering met ongeveer 5% kalsium en 5% mangaan het superplastisiteit. Kalsium en silikon vorm Casi, wat onoplosbaar is in aluminium. Aangesien die soliede oplossing hoeveelheid silikon verminder word, kan die elektriese geleidingsvermoë van industriële suiwer aluminium effens verbeter word. Kalsium kan die snyprestasie van aluminiumlegerings verbeter. CASI2 kan nie aluminiumlegerings deur hittebehandeling versterk nie. Spoorhoeveelhede kalsium is nuttig om waterstof uit gesmelte aluminium te verwyder.
Lood-, tin- en bismut -elemente is lae smeltpuntmetale. Hul vaste oplosbaarheid in aluminium is klein, wat die sterkte van die legering effens verminder, maar die snyprestasie kan verbeter. Bismuth brei uit tydens stolling, wat voordelig is vir voeding. Die toevoeging van bismut by hoë magnesiumlegerings kan natriumverbinding voorkom.
Antimoon word hoofsaaklik gebruik as 'n wysiger in gegote aluminiumlegerings, en word selde in vervormde aluminiumlegerings gebruik. Vervang slegs bismut in Al-Mg vervormde aluminiumlegering om natriumverbinding te voorkom. Antimoon-element word by sommige Al-Zn-Mg-Cu-legerings gevoeg om die prestasie van warm pers en koue persprosesse te verbeter.
Beryllium kan die struktuur van die oksiedfilm in vervormde aluminiumlegerings verbeter en die brandverlies en insluiting tydens smelt en giet verminder. Beryllium is 'n giftige element wat allergiese vergiftiging by mense kan veroorsaak. Daarom kan berillium nie in aluminiumlegerings vervat word wat met voedsel en drank in aanraking kom nie. Die berilliuminhoud in sweismateriaal word gewoonlik onder 8μg/ml beheer. Aluminiumlegerings wat as sweisubstrate gebruik word, moet ook die berilliuminhoud beheer.
Natrium is byna onoplosbaar in aluminium, en die maksimum oplosbaarheid van vaste oplosbaarheid is minder as 0,0025%. Die smeltpunt van natrium is laag (97,8 ℃), as natrium in die legering aanwesig is, word dit op die dendrietoppervlak of die graangrens geadsorbeer tydens warm verwerking, die natrium op die korrelgrens vorm 'n vloeibare adsorpsielaag,, Dit lei tot bros krake, die vorming van naaalsverbindings, geen vrye natrium bestaan nie, en produseer nie 'natriumbros nie.
As die magnesiuminhoud 2%oorskry, neem magnesium silikon weg en presipiteer gratis natrium, wat lei tot 'natriumbristigheid'. Daarom mag hoë magnesiumaluminiumlegering nie natriumsoutvloei gebruik nie. Metodes om 'natriumvernietiging te voorkom', sluit in chlorering, wat veroorsaak dat natrium NaCl vorm en in die slak ontslaan word, en dat Bismut by die vorm van Na2bi gevorm word en die metaalmatriks binnedring; Die byvoeging van antimoon om Na3SB te vorm of seldsame aarde by te voeg, kan ook dieselfde effek hê.
Geredigeer deur Mei Jiang van Mat Aluminium
Postyd: Aug-08-2024
