Bakër
Kur pjesa e pasur me alumin të aliazhit të bakrit të aluminit është 548, tretshmëria maksimale e bakrit në alumin është 5.65%. Kur temperatura bie në 302, tretshmëria e bakrit është 0.45%. Bakri është një element i rëndësishëm i aliazhit dhe ka një efekt të caktuar forcues të zgjidhjes së ngurtë. Për më tepër, Cual2 i precipituar nga plakja ka një efekt të dukshëm forcimi të plakjes. Përmbajtja e bakrit në lidhjet e aluminit është zakonisht midis 2.5% dhe 5%, dhe efekti forcues është më i miri kur përmbajtja e bakrit është midis 4% dhe 6.8%, kështu që përmbajtja e bakrit në shumicën e lidhjeve të Duralumin është brenda këtij diapazoni. Lidhjet e bakrit të aluminit mund të përmbajnë më pak silikon, magnez, mangan, krom, zink, hekur dhe elementë të tjerë.
Silikon
Kur pjesa e pasur me alumin të sistemit të aliazhit Al-Si ka një temperaturë eutektike prej 577, tretshmëria maksimale e silikonit në zgjidhjen e ngurtë është 1.65%. Megjithëse tretshmëria zvogëlohet me uljen e temperaturës, këto aliazhe në përgjithësi nuk mund të forcohen nga trajtimi i nxehtësisë. Aliazh alumini-silikon ka veti të shkëlqyera të hedhjes dhe rezistencë ndaj korrozionit. Nëse magnezi dhe silikoni shtohen në alumin në të njëjtën kohë për të formuar një aliazh alumini-magnez-silikon, faza e forcimit është MGSI. Raporti masiv i magnezit ndaj silikonit është 1.73: 1. Kur hartoni përbërjen e aliazhit al-MG-Si, përmbajtja e magnezit dhe silikonit konfigurohet në këtë raport në matricë. Për të përmirësuar forcën e disa lidhjeve al-MG-Si, shtohet një sasi e përshtatshme e bakrit, dhe shtohet një sasi e përshtatshme e kromit për të kompensuar efektet e dëmshme të bakrit në rezistencën ndaj korrozionit.
Tretësira maksimale e MG2SI në alumin në pjesën e pasur me alumin të diagramit të fazës së ekuilibrit të sistemit të aliazhit Al-MG2SI është 1.85%, dhe ngadalësimi është i vogël pasi temperatura zvogëlohet. Në lidhjet e deformuara të aluminit, shtimi i silikonit vetëm në alumin është i kufizuar në materialet e saldimit, dhe shtimi i silikonit në alumin gjithashtu ka një efekt të caktuar forcues.
Magnez
Megjithëse kurba e tretshmërisë tregon se tretshmëria e magnezit në alumini zvogëlohet në masë të madhe ndërsa temperatura zvogëlohet, përmbajtja e magnezit në shumicën e lidhjeve të aluminit të deformuar industrial është më pak se 6%. Përmbajtja e silikonit është gjithashtu e ulët. Ky lloj aliazh nuk mund të forcohet nga trajtimi i nxehtësisë, por ka saldueshmëri të mirë, rezistencë të mirë për korrozionin dhe forcë të mesme. Forcimi i aluminit nga magnezi është i dukshëm. Për çdo rritje prej 1% të magnezit, forca elastike rritet me afërsisht 34MPa. Nëse shtohet më pak se 1% mangan, efekti forcues mund të plotësohet. Prandaj, shtimi i manganit mund të zvogëlojë përmbajtjen e magnezit dhe të zvogëlojë tendencën e plasaritjes së nxehtë. Për më tepër, mangani gjithashtu mund të precipitojë në mënyrë të njëtrajtshme komponimet Mg5al8, duke përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit dhe performancën e saldimit.
Mangan
Kur temperatura eutektike e diagramit të fazës së ekuilibrit të sheshtë të sistemit të aliazhit Al-Mn është 658, tretshmëria maksimale e manganit në zgjidhjen e ngurtë është 1.82%. Forca e aliazhit rritet me rritjen e tretshmërisë. Kur përmbajtja e manganit është 0.8%, zgjatja arrin vlerën maksimale. Aliazh Al-Mn është një aliazh i ngurtësimit jo-moshe, domethënë, ajo nuk mund të forcohet nga trajtimi i nxehtësisë. Mangani mund të parandalojë procesin e rikristalizimit të lidhjeve të aluminit, të rrisë temperaturën e rikristalizimit dhe të rafinojë ndjeshëm kokrrat e rikristalizuara. Rafinimi i kokrrave të rikristalizuara është kryesisht për shkak të faktit se grimcat e shpërndara të komponimeve Mnal6 pengojnë rritjen e kokrrave të rikristalizuar. Një funksion tjetër i Mnal6 është shpërndarja e hekurit të papastërtisë për të formuar (Fe, Mn) Al6, duke zvogëluar efektet e dëmshme të hekurit. Mangani është një element i rëndësishëm në lidhjet e aluminit. Mund të shtohet vetëm për të formuar një aliazh binar Al-Mn. Më shpesh, ajo shtohet së bashku me elementë të tjerë aliazh. Prandaj, shumica e lidhjeve alumini përmbajnë mangan.
Zink
Tretësira e zinkut në alumin është 31.6% në 275 në pjesën e pasur me alumin të diagramit të fazës së ekuilibrit të sistemit të aliazhit al-Zn, ndërsa tretshmëria e tij bie në 5.6% në 125. Shtimi i zinkut vetëm në alumin ka përmirësim shumë të kufizuar në forca e aliazhit të aluminit në kushte deformimi. Në të njëjtën kohë, ekziston një tendencë për plasaritje të korrozionit të stresit, duke kufizuar kështu zbatimin e tij. Shtimi i zinkut dhe magnezit në alumin në të njëjtën kohë formon fazën forcuese Mg/Zn2, e cila ka një efekt të rëndësishëm forcues në aliazh. Kur përmbajtja Mg/Zn2 është rritur nga 0.5% në 12%, forca elastike dhe forca e rendimentit mund të rriten ndjeshëm. Në lidhjet e aluminit Superhard ku përmbajtja e magnezit tejkalon sasinë e kërkuar për të formuar fazën Mg/Zn2, kur raporti i zinkut me magnez kontrollohet në rreth 2.7, rezistenca e plasaritjes së korrozionit të stresit është më i madhi. Për shembull, shtimi i elementit të bakrit në Al-Zn-Mg formon një aliazh të serisë Al-Zn-Mg-Cu. Efekti i forcës bazë është më i madhi në mesin e të gjitha lidhjeve të aluminit. Alsoshtë gjithashtu një material i rëndësishëm aliazh alumini në industrinë e hapësirës ajrore, aviacioni dhe industria e energjisë elektrike.
Hekuros
Hekuri shtohet si elementë aliazh në aluminin alumini alumini alumin alumin, dhe silikoni shtohet si elementë aliazh në serinë al-mg-si alumini të punuar dhe në seritë e saldimit të serive al-Si dhe hedhjen e aluminit-silikonit aliazh. Në lidhjet bazë të aluminit, silikoni dhe hekuri janë elementë të zakonshëm të papastërtisë, të cilët kanë një ndikim të rëndësishëm në vetitë e aliazhit. Ato kryesisht ekzistojnë si FECL3 dhe Silicon Free. Kur silikoni është më i madh se hekuri, formohet faza β-fesial3 (ose Fe2Si2al9), dhe kur hekuri është më i madh se silikoni, α-FE2SIAL8 (ose Fe3Si2al12). Kur raporti i hekurit dhe silikonit është i pahijshëm, ai do të shkaktojë çarje në kastë. Kur përmbajtja e hekurit në aluminin e hedhur është shumë i lartë, hedhja do të bëhet e brishtë.
Titani dhe bor
Titani është një element shtesë i përdorur zakonisht në lidhjet e aluminit, të shtuar në formën e aliazhit master Al-Ti ose Al-Ti-B. Titani dhe alumini formojnë fazën Tial2, e cila bëhet një bërthamë jo spontan gjatë kristalizimit dhe luan një rol në rafinimin e strukturës së hedhjes dhe strukturës së saldimit. Kur lidhjet al-Ti i nënshtrohen një reagimi të paketës, përmbajtja kritike e titanit është rreth 0.15%. Nëse Boroni është i pranishëm, ngadalësimi është aq i vogël sa 0.01%.
Krom
Chromium është një element i zakonshëm shtesë në seritë Al-MG-Si, seritë Al-MG-ZN dhe aliazhet e serive Al-MG. Në 600 ° C, tretshmëria e kromit në alumini është 0.8%, dhe në thelb është i patretshëm në temperaturën e dhomës. Chromium formon komponime intermetallike si (CRFE) Al7 dhe (CRMN) Al12 në alumin, i cili pengon bërthamën dhe procesin e rritjes së rikristalizimit dhe ka një efekt të caktuar forcues në aliazh. Mund të përmirësojë gjithashtu ashpërsinë e aliazhit dhe të zvogëlojë ndjeshmërinë ndaj plasaritjes së korrozionit të stresit.
Sidoqoftë, faqja rrit ndjeshmërinë e shuarjes, duke e bërë filmin e anodizuar të verdhë. Sasia e kromit të shtuar në lidhjet e aluminit në përgjithësi nuk kalon 0.35%, dhe zvogëlohet me rritjen e elementeve të tranzicionit në aliazh.
Stronum
Strontium është një element aktiv sipërfaqësor që mund të ndryshojë sjelljen e fazave të përbërjes intermetallike në mënyrë kristalografike. Prandaj, trajtimi i modifikimit me elementin e strontiumit mund të përmirësojë punueshmërinë plastike të aliazhit dhe cilësinë e produktit përfundimtar. Për shkak të kohës së tij të gjatë të modifikimit efektiv, efekt të mirë dhe riprodhueshmëri, strontium ka zëvendësuar përdorimin e natriumit në lidhjet e hedhjes së al-Si në vitet e fundit. Shtimi i 0.015%~ 0.03%strontium në aliazhin e aluminit për nxjerrje e kthen fazën β-gjysmore në shufër në fazën α-gjysmore, duke zvogëluar kohën e homogjenizimit të ingotave me 60%~ 70%, duke përmirësuar vetitë mekanike dhe përpunueshmërinë plastike të materialeve; Përmirësimi i vrazhdësisë së sipërfaqes së produkteve.
Për lidhjet e aluminit të deformuar të silikonit të lartë (10%~ 13%), duke shtuar 0.02%~ 0.07%element i strontiumit mund të zvogëlojë kristalet parësore në minimum, dhe vetitë mekanike gjithashtu janë përmirësuar ndjeshëm. Forca e tensionit бb është rritur nga 233MPa në 236MPa, dhe forca e rendimentit б0.2 u rrit nga 204MPa në 210MPa, dhe zgjatja б5 u rrit nga 9% në 12%. Shtimi i strontiumit në aliazhin al-Si hipereutektik mund të zvogëlojë madhësinë e grimcave parësore të silikonit, të përmirësojë vetitë e përpunimit plastik dhe të mundësojë rrokullisje të qetë dhe të ftohtë.
Zirkon
Zirkoni është gjithashtu një shtesë e zakonshme në lidhjet e aluminit. Në përgjithësi, shuma e shtuar në lidhjet e aluminit është 0.1%~ 0.3%. Zirkoni dhe alumini formojnë komponime zral3, të cilat mund të pengojnë procesin e rikristalizimit dhe të rafinojnë kokrrat e rikristalizuara. Zirkoni gjithashtu mund të rafinojë strukturën e hedhjes, por efekti është më i vogël se titani. Prania e zirkonit do të zvogëlojë efektin e rafinimit të grurit të titanit dhe bor. Në lidhjet al-Zn-Mg-Cu, pasi zirkoni ka një efekt më të vogël në ndjeshmërinë e shuarjes sesa kromi dhe mangani, është e përshtatshme të përdoret zirkoni në vend të kromit dhe manganit për të rafinuar strukturën e rikristalizuar.
Elementet e rralla të Tokës
Elementet e rralla të tokës i shtohen aliazhit të aluminit për të rritur supercooling përbërës gjatë hedhjes së aliazhit të aluminit, rafinojnë kokrrat, për të zvogëluar ndarjen e kristalit sekondar, për të zvogëluar gazrat dhe përfshirjet në aliazh dhe kanë tendencë të sferoidizojnë fazën e përfshirjes. Ai gjithashtu mund të zvogëlojë tensionin sipërfaqësor të shkrirjes, të rrisë rrjedhshmërinë dhe të lehtësojë hedhjen në shufra, gjë që ka një ndikim të rëndësishëm në performancën e procesit. Shtë më mirë të shtoni tokë të ndryshme të rralla në një sasi prej rreth 0.1%. Shtimi i tokave të rralla të përziera (La-CE-pr-nd e përzier, etj.) Redukton temperaturën kritike për formimin e zonës së plakjes G? Lidhjet e aluminit që përmbajnë magnez mund të stimulojnë metamorfizmin e elementeve të rrallë të tokës.
Papastërti
Vanadium formon përbërës zjarrdurues Val11 në lidhjet e aluminit, i cili luan një rol në rafinimin e kokrrave gjatë procesit të shkrirjes dhe hedhjes, por roli i tij është më i vogël se ai i titanit dhe zirkonium. Vanadium gjithashtu ka efektin e rafinimit të strukturës së rikristalizuar dhe rritjes së temperaturës së rikristalizimit.
Tretësira e ngurtë e kalciumit në lidhjet e aluminit është jashtëzakonisht e ulët, dhe formon një përbërje Caal4 me alumin. Kalciumi është një element superplastik i lidhjeve të aluminit. Një aliazh alumini me afro 5% kalcium dhe 5% mangan ka superplasticitet. Kalciumi dhe Silicon Form Casi, i cili është i pazgjidhshëm në alumin. Meqenëse sasia e zgjidhjes së ngurtë të silikonit është zvogëluar, përçueshmëria elektrike e aluminit të pastër industrial mund të përmirësohet pak. Kalciumi mund të përmirësojë performancën e prerjes së lidhjeve të aluminit. CASI2 nuk mund të forcojë lidhjet e aluminit përmes trajtimit të nxehtësisë. Sasitë gjurmë të kalciumit janë të dobishme në heqjen e hidrogjenit nga alumini i shkrirë.
Elementet plumbi, kallaji dhe bismuth janë metale të ulëta të shkrirjes. Tretësira e tyre e ngurtë në alumin është e vogël, e cila zvogëlon pak forcën e aliazhit, por mund të përmirësojë performancën e prerjes. Bismuth zgjerohet gjatë solidifikimit, i cili është i dobishëm për të ushqyerit. Shtimi i bismut në lidhjet e larta të magnezit mund të parandalojë përqafimin e natriumit.
Antimonia përdoret kryesisht si një modifikues në lidhjet e aluminit të hedhura, dhe rrallë përdoret në lidhjet e deformuara të aluminit. Zëvendësoni vetëm bismuthin në aliazh alumini të deformuar të al-MG për të parandaluar përqafimin e natriumit. Elementi antimonik i shtohet disa lidhjeve al-Zn-MG-Cu për të përmirësuar performancën e proceseve të shtypjes së nxehtë dhe presionit të ftohtë.
Beryllium mund të përmirësojë strukturën e filmit oksid në lidhjet e deformuara të aluminit dhe të zvogëlojë humbjen dhe përfshirjet e djegies gjatë shkrirjes dhe hedhjes. Beryllium është një element toksik që mund të shkaktojë helmim alergjik te njerëzit. Prandaj, beryllium nuk mund të përmbahet në lidhjet e aluminit që vijnë në kontakt me ushqimin dhe pijet. Përmbajtja e berylliumit në materialet e saldimit zakonisht kontrollohet nën 8 μg/ml. Lidhjet e aluminit të përdorura si substrate të saldimit duhet të kontrollojnë gjithashtu përmbajtjen e berylliumit.
Natriumi është pothuajse i pazgjidhshëm në alumin, dhe tretshmëria maksimale e ngurtë është më pak se 0.0025%. Pika e shkrirjes së natriumit është e ulët (97.8 ℃), kur natriumi është i pranishëm në aliazh, ai adsorbohet në sipërfaqen e dendritit ose kufirin e grurit gjatë ngurtësimit, gjatë përpunimit të nxehtë, natriumi në kufirin e grurit formon një shtresë të lëngshme të adsorption, Duke rezultuar në plasaritje të brishtë, formimin e komponimeve naalsi, nuk ekziston natriumi i lirë dhe nuk prodhon "natrium të brishtë".
Kur përmbajtja e magnezit tejkalon 2%, magnezi heq silikonin dhe precipiton natrium falas, duke rezultuar në "brishtësi natriumi". Prandaj, aliazh i lartë i aluminit të magnezit nuk lejohet të përdorë fluksin e kripës së natriumit. Metodat për të parandaluar "qëndisje të natriumit" përfshijnë klorinimin, i cili bën që natriumi të formojë NaCl dhe shkarkohet në skorje, duke shtuar bismuth për të formuar NA2BI dhe duke hyrë në matricën metalike; Shtimi i antimonisë për të formuar NA3SB ose shtimi i tokave të rralla gjithashtu mund të ketë të njëjtin efekt.
Redaktuar nga maj Jiang nga Mat Alumini
Koha e postimit: Gusht-08-2024
