Bakır
Alüminyum-bakım alaşımının alüminyum açısından zengin kısmı 548 olduğunda, alüminyumdaki bakırın maksimum çözünürlüğü%5.65'tir. Sıcaklık 302'ye düştüğünde, bakırın çözünürlüğü%0.45'tir. Bakır önemli bir alaşım elemanıdır ve belirli bir katı çözelti güçlendirme etkisine sahiptir. Ek olarak, yaşlanma ile çökeltilen Cual2'nin bariz bir yaşlanma güçlendirme etkisi vardır. Alüminyum alaşımlarındaki bakır içeriği genellikle% 2.5 ile% 5 arasındadır ve bakır içeriği% 4 ile% 6.8 arasındığında güçlendirme etkisi en iyisidir, bu nedenle çoğu duralumin alaşımının bakır içeriği bu aralık içindedir. Alüminyum bakır alaşımları daha az silikon, magnezyum, manganez, krom, çinko, demir ve diğer elementler içerebilir.
Silikon
Al-Si alaşım sisteminin alüminyum açısından zengin kısmı 577'lik bir ötektik sıcaklığa sahip olduğunda, katı çözeltide maksimum silikon çözünürlüğü%1.65'tir. Çözünürlük azalma sıcaklığı ile azalsa da, bu alaşımlar genellikle ısıl işlem ile güçlendirilemez. Alüminyum-silikon alaşımı mükemmel döküm özelliklerine ve korozyon direncine sahiptir. Alüminyum bir alüminyum-magnezyum-silikon alaşımı oluşturmak için aynı zamanda magnezyum ve silikon eklenirse, güçlendirme fazı MGSI'dır. Magnezyumun silikona kütle oranı 1.73: 1'dir. Al-Mg-Si alaşımının bileşimi tasarlanırken, magnezyum ve silikon içeriği matris üzerinde bu oranda yapılandırılmıştır. Bazı Al-Mg-Si alaşımlarının mukavemetini artırmak için uygun miktarda bakır eklenir ve bakırın korozyon direnci üzerindeki olumsuz etkilerini dengelemek için uygun miktarda krom eklenir.
Al-Mg2SI alaşım sisteminin denge faz diyagramının alüminyum açısından zengin kısmında alüminyumdaki Mg2SI'nin maksimum çözünürlüğü%1.85'tir ve sıcaklık azaldıkça yavaşlama küçüktür. Deforme edilmiş alüminyum alaşımlarında, alüminyum için tek başına silikon eklenmesi kaynak malzemeleri ile sınırlıdır ve alüminyum için silikon ilavesi de belirli bir güçlendirme etkisine sahiptir.
Magnezyum
Çözünürlük eğrisi, sıcaklık azaldıkça alüminyumdaki magnezyumun çözünürlüğünün büyük ölçüde azaldığını gösterse de, çoğu endüstriyel deforme olmuş alüminyum alaşımlarındaki magnezyum içeriği%6'dan azdır. Silikon içeriği de düşüktür. Bu tip alaşım ısıl işlem ile güçlendirilemez, ancak iyi kaynaklanabilirlik, iyi korozyon direncine ve orta mukavemete sahiptir. Alüminyumun magnezyum ile güçlendirilmesi açıktır. Magnezyumdaki her% 1 artış için, gerilme mukavemeti yaklaşık 34MPa artar. % 1'den az manganez eklenirse, güçlendirme etkisi desteklenebilir. Bu nedenle, manganez eklemek magnezyum içeriğini azaltabilir ve sıcak çatlama eğilimini azaltabilir. Ek olarak, manganez MG5Al8 bileşiklerini eşit olarak çöktürerek korozyon direncini ve kaynak performansını artırabilir.
Manganez
Al-Mn alaşım sisteminin düz denge faz diyagramının ötektik sıcaklığı 658 olduğunda, katı çözeltide manganezin maksimum çözünürlüğü%1.82'dir. Alaşımın mukavemeti, çözünürlükteki artışla artar. Manganez içeriği%0,8 olduğunda, uzama maksimum değere ulaşır. Al-Mn alaşımı, yaş dışı sertleşen bir alaşımdır, yani ısıl işlem ile güçlendirilemez. Manganez, alüminyum alaşımlarının yeniden kristalleşme işlemini önleyebilir, yeniden kristalleşme sıcaklığını artırabilir ve yeniden kristalize edilmiş taneleri önemli ölçüde geliştirebilir. Yeniden kristalize edilmiş tanelerin iyileştirilmesi esas olarak Mnal6 bileşiklerinin dağılmış parçacıklarının yeniden kristalize edilmiş tanelerin büyümesini engellemesinden kaynaklanmaktadır. Mnal6'nın bir başka fonksiyonu da safsızlık demirini (Fe, Mn) AL6 olarak çözmek ve demirin zararlı etkilerini azaltmaktır. Manganez alüminyum alaşımlarda önemli bir unsurdur. Bir Al-Mn ikili alaşımı oluşturmak için tek başına eklenebilir. Daha sık, diğer alaşım elemanları ile birlikte eklenir. Bu nedenle, çoğu alüminyum alaşım manganez içerir.
Çinko
Alüminyumdaki çinkonun çözünürlüğü, Al-ZN alaşım sisteminin denge faz diyagramının alüminyum açısından zengin kısmında 275'te% 31.6'dır, çözünürlüğü 125'te% 5.6'ya düşer. Alüminyum için tek başına çinko eklemek çok sınırlı bir iyileşme vardır. Deformasyon koşulları altında alüminyum alaşımının mukavemeti. Aynı zamanda, stres korozyonu çatlaması eğilimi vardır, böylece uygulamasını sınırlar. Aynı zamanda alüminyum için çinko ve magnezyum eklemek, alaşım üzerinde önemli bir güçlendirme etkisi olan mg/zn2 güçlendirme fazını oluşturur. Mg/Zn2 içeriği% 0,5'ten% 12'ye yükseltildiğinde, gerilme mukavemeti ve akma mukavemeti önemli ölçüde artabilir. Magnezyum içeriğinin Mg/Zn2 fazını oluşturmak için gerekli miktarı aştığı Superhard alüminyum alaşımlarında, çinkonun magnezyum oranı 2.7 civarında kontrol edildiğinde, stres korozyonu çatlama direnci en büyük olduğunda. Örneğin, Al-ZN-MG'ye bakır eleman eklemek bir Al-ZN-MG-CU serisi alaşımı oluşturur. Temel güçlendirme etkisi, tüm alüminyum alaşımlar arasında en büyüğüdür. Aynı zamanda havacılık, havacılık endüstrisinde ve elektrik enerjisi endüstrisinde önemli bir alüminyum alaşım malzemesidir.
Demir ve silikon
Demir, al-Cu-MG-Ni-Fe serisi ferforje alüminyum alaşımlarında alaşım elemanları olarak eklenir ve silikon, Al-Mg-Si serisi ferforje ve Al-SI serisi kaynak çubukları ve alüminyum-silikon dökümünde alaşım elemanları olarak eklenir. alaşımlar. Baz alüminyum alaşımlarında, silikon ve demir, alaşımın özellikleri üzerinde önemli bir etkisi olan yaygın safsızlık elemanlarıdır. Esas olarak FECL3 ve serbest silikon olarak bulunurlar. Silikon demirden daha büyük olduğunda, β-fesial3 (veya Fe2Si2al9) fazı oluşur ve demir silikondan daha büyük olduğunda, a-fe2Sial8 (veya Fe3si2al12) oluşur. Demir ve silikon oranı uygunsuz olduğunda, dökümde çatlaklara neden olur. Dökme alüminyumdaki demir içeriği çok yüksek olduğunda, döküm kırılgan hale gelecektir.
Titanyum ve Bor
Titanyum, al-Ti veya Al-Ti-B ana alaşımı şeklinde eklenen alüminyum alaşımlarında yaygın olarak kullanılan bir katkı elemanıdır. Titanyum ve alüminyum, kristalizasyon sırasında spontane olmayan bir çekirdek haline gelen ve döküm yapısının ve kaynak yapısının rafine edilmesinde rol oynayan Tial2 fazını oluşturur. Al-Ti alaşımları bir paket reaksiyonuna maruz kaldığında, titanyumun kritik içeriği yaklaşık%0.15'tir. Bor mevcutsa, yavaşlama%0.01 kadar küçüktür.
Krom
Krom, AL-MG-SI serisi, Al-MG-ZN serisi ve Al-MG serisi alaşımlarında yaygın bir katkı elemanıdır. 600 ° C'de, alüminyumdaki kromun çözünürlüğü%0.8'dir ve temel olarak oda sıcaklığında çözünmez. Krom, alüminyumdaki (CRFE) AL7 ve (CRMN) AL12 gibi metalik bileşikler oluşturur, bu da yeniden kristalleşmenin çekirdeklenmesini ve büyüme sürecini engeller ve alaşım üzerinde belirli bir güçlendirme etkisine sahiptir. Ayrıca alaşımın tokluğunu artırabilir ve stres korozyonu çatlamasına duyarlılığı azaltabilir.
Bununla birlikte, site söndürme hassasiyetini arttırır ve eloksal filmi sarı hale getirir. Alüminyum alaşımlarına eklenen krom miktarı genellikle%0.35'i aşmaz ve alaşımdaki geçiş elemanlarının artmasıyla azalır.
Stronsiyum
Strontium, metalografik olarak metaller arası bileşik fazların davranışını değiştirebilen yüzey aktif bir elementtir. Bu nedenle, stronsiyum elemanı ile modifikasyon tedavisi, alaşımın plastik işlenebilirliğini ve nihai ürünün kalitesini artırabilir. Uzun etkili modifikasyon süresi, iyi etkisi ve tekrarlanabilirliği nedeniyle Strontium, son yıllarda AL-SI döküm alaşımlarında sodyum kullanımının yerini aldı. Ekstrüzyon için alüminyum alaşımına%0.015 ~%0.03 stronsiyum ilave, ENGOT içindeki β-alfesi fazını α-alfesi fazına dönüştürür, Ingot homojenleştirme süresini%60 ~%70 azaltarak, malzemelerin mekanik özelliklerini ve plastik işlenebilirliğini iyileştirir; Ürünlerin yüzey pürüzlülüğünün iyileştirilmesi.
Yüksek silikon (%10 ~%13) deforme olmuş alüminyum alaşımlar için,%0.02 ~%0.07 stronyum elemanı ekleyerek birincil kristalleri minimumda azaltabilir ve mekanik özellikler de önemli ölçüde iyileştirilir. Çekme mukavemeti бB 233MPA'dan 236MPa'ya yükseltilir ve akma mukavemeti б0.2 204MPA'dan 210MPa'ya yükselir ve б5 uzama% 9'dan% 12'ye yükselmiştir. Hiperutektik AL-SI alaşımına stronsiyum eklemek, birincil silikon parçacıklarının boyutunu azaltabilir, plastik işleme özelliklerini iyileştirebilir ve pürüzsüz sıcak ve soğuk haddeleme sağlayabilir.
Zirkonyum
Zirkonyum aynı zamanda alüminyum alaşımlarında yaygın bir katkı maddesidir. Genel olarak, alüminyum alaşımlarına eklenen miktar%0.1 ~%0.3'tür. Zirkonyum ve alüminyum, yeniden kristalleştirme işlemini engelleyebilen ve yeniden kristalize edilmiş taneleri geliştirebilen Zral3 bileşiklerini oluşturur. Zirkonyum ayrıca döküm yapısını hassaslaştırabilir, ancak etki titanyumdan daha küçüktür. Zirkonyumun varlığı, titanyum ve borun tahıl rafine etkisini azaltacaktır. Al-Zn-Mg-Cu alaşımlarında, zirkonyumun söndürme duyarlılığı üzerinde krom ve manganezden daha küçük bir etkisi olduğundan, yeniden kromyum yapıyı hassaslaştırmak için krom ve manganez yerine zirkonyum kullanılması uygundur.
Nadir toprak unsurları
Alüminyum alaşım dökümü sırasında bileşen süper soğumasını arttırmak için alüminyum alaşımlarına nadir toprak elemanları eklenir, tahılları rafine eder, ikincil kristal aralığını azaltır, alaşımdaki gazları ve inklüzyonları azaltır ve dahil etme fazını sferoidize etme eğilimindedir. Ayrıca eriyiğin yüzey gerginliğini azaltabilir, akışkanlığı artırabilir ve süreç performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olan külçelere dökülmeyi kolaylaştırabilir. Yaklaşık%0.1 miktarda çeşitli nadir topraklar eklemek daha iyidir. Karışık nadir toprakların (karışık LA-CE-PR-ND, vb.) Eklenmesi,%0.65 Mg-0.61%Si alaşımında yaşlanan g? P bölgesinin oluşumu için kritik sıcaklığı azaltır. Magnezyum içeren alüminyum alaşımları, nadir toprak elemanlarının metamorfizmasını uyarabilir.
Safsızlık
Vanadyum, erime ve döküm işlemi sırasında tahılların rafine edilmesinde rol oynayan alüminyum alaşımlarda Val11 refrakter bileşik oluşturur, ancak rolü titanyum ve zirkonyumdan daha küçüktür. Vanadyum ayrıca yeniden kristalleştirilmiş yapıyı iyileştirme ve yeniden kristalleşme sıcaklığının arttırılması etkisine sahiptir.
Alüminyum alaşımlarında kalsiyumun katı çözünürlüğü son derece düşüktür ve alüminyumlu bir Caal4 bileşiği oluşturur. Kalsiyum, alüminyum alaşımlarının süperplastik bir elemanıdır. Yaklaşık% 5 kalsiyum ve% 5 manganez olan bir alüminyum alaşım süperplastikliğe sahiptir. Alüminyumda çözünmeyen kalsiyum ve silikon form. Katı çözelti silikon miktarı azaldığından, endüstriyel saf alüminyumun elektriksel iletkenliği biraz geliştirilebilir. Kalsiyum, alüminyum alaşımlarının kesme performansını artırabilir. CASI2, ısıl işlem yoluyla alüminyum alaşımlarını güçlendiremez. Eser miktarda kalsiyum, hidrojenin erimiş alüminyumdan çıkarılmasında yardımcı olur.
Kurşun, kalay ve bismut elemanları düşük erime noktası metalleridir. Alüminyumdaki katı çözünürlükleri küçüktür, bu da alaşımın gücünü hafifçe azaltır, ancak kesme performansını artırabilir. Bismut, katılaşma sırasında genişler, bu da beslenme için faydalıdır. Yüksek magnezyum alaşımlarına bizmut eklenmesi sodyum kucaklamasını önleyebilir.
Antimon esas olarak dökme alüminyum alaşımlarında bir değiştirici olarak kullanılır ve nadiren deforme olmuş alüminyum alaşımlarda kullanılır. Sadece sodyum kucaklamasını önlemek için Al-Mg deforme olmuş alüminyum alaşımındaki bizmutu değiştirin. Sıcak presleme ve soğuk presleme işlemlerinin performansını artırmak için bazı Al-ZN-MG-CU alaşımlarına antimon elemanı eklenir.
Berilyum, deforme olmuş alüminyum alaşımlarda oksit filminin yapısını geliştirebilir ve erime ve döküm sırasında yanma kaybını ve kapanımları azaltabilir. Berilyum, insanlarda alerjik zehirlenmeye neden olabilecek toksik bir elementtir. Bu nedenle, berilyum, yiyecek ve içeceklerle temas eden alüminyum alaşımlarda bulunamaz. Kaynak malzemelerindeki berilyum içeriği genellikle 8μg/ml'nin altında kontrol edilir. Kaynak substratları olarak kullanılan alüminyum alaşımları da berilyum içeriğini kontrol etmelidir.
Sodyum alüminyumda neredeyse çözünmez ve maksimum katı çözünürlük%0.0025'ten azdır. Sodyumun erime noktası düşüktür (97.8 ℃), alaşımda sodyum mevcut olduğunda, katıleşme sırasında dendrit yüzeyine veya tane sınırına adsorbe edilir, sıcak işleme sırasında, tane sınırındaki sodyum bir sıvı adsorpsiyon tabakası oluşturur. Kırılgan çatlamaya neden olan naalsi bileşiklerinin oluşumu, serbest sodyum yoktur ve “sodyum kırılgan” üretmez.
Magnezyum içeriği%2'yi aştığında, magnezyum silikonu alır ve serbest sodyum çöker, bu da “sodyum kırılganlığı” ile sonuçlanır. Bu nedenle, yüksek magnezyum alüminyum alaşımının sodyum tuz akısı kullanmasına izin verilmez. “Sodyum kucaklamasını” önleme yöntemleri, sodyumun NaCl oluşturmasına neden olan ve cüruf içine boşaltılan, Na2BI oluşturmak için bisut ekleyerek ve metal matrisi giren klorlama; Na3SB oluşturmak veya nadir topraklar eklemek için antimon eklemek de aynı etkiye sahip olabilir.
Mat Aluminum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderme Zamanı: Ağustos-08-2024
