Vplyv prvkov nečistôt v hliníkovej zliatine

Vplyv prvkov nečistôt v hliníkovej zliatine

Vanád tvorí žiaruvzdornú zlúčeninu VAl11 v hliníkovej zliatine, ktorá hrá úlohu pri rafinácii zŕn v procese tavenia a odlievania, ale účinok je menší ako účinok titánu a zirkónu. Vanád má tiež vplyv na zjemnenie rekryštalizačnej štruktúry a zvýšenie teploty rekryštalizácie.

 

Pevná rozpustnosť vápnika v hliníkovej zliatine je extrémne nízka a tvorí zlúčeninu CaAl4 s hliníkom. Vápnik je tiež superplastickým prvkom zliatiny hliníka. Zliatina hliníka s asi 5 % vápnika a 5 % mangánu má superplasticitu. Vápnik a kremík tvoria CaSi, ktorý je nerozpustný v hliníku. Pretože sa množstvo tuhého roztoku kremíka zníži, vodivosť priemyselného čistého hliníka sa môže mierne zlepšiť. Vápnik môže zlepšiť rezný výkon hliníkovej zliatiny. CaSi2 nemôže posilniť tepelné spracovanie hliníkovej zliatiny. Stopové množstvo vápnika je prospešné na odstránenie vodíka v roztavenom hliníku.

 

Prvky olova, cínu a bizmutu sú kovy s nízkou teplotou topenia. Majú malú tuhú rozpustnosť v hliníku, čo mierne znižuje pevnosť zliatiny, ale môže zlepšiť rezný výkon. Bizmut sa počas tuhnutia rozširuje, čo je prospešné pre kŕmenie. Pridanie bizmutu do zliatin s vysokým obsahom horčíka môže zabrániť „krehnutiu sodíka“.

 

Antimón sa používa hlavne ako modifikátor v hliníkových zliatinách a zriedkavo sa používa v tvárnených hliníkových zliatinách. Bizmut nahraďte iba v zliatinách hliníka tvárneného Al-Mg, aby sa zabránilo krehnutiu sodíka. Keď sa prvok antimónu pridá do niektorých zliatin Al-Zn-Mg-Cu, môže sa zlepšiť výkon lisovania za tepla a lisovania za studena.

 

Berýlium môže zlepšiť štruktúru oxidového filmu v tvárnenej hliníkovej zliatine a znížiť stratu horenia a inklúzie počas odlievania. Berýlium je toxický prvok, ktorý môže spôsobiť alergickú otravu. Preto zliatiny hliníka, ktoré prichádzajú do styku s potravinami a nápojmi, nemôžu obsahovať berýlium. Obsah berýlia v zváracích materiáloch sa zvyčajne kontroluje pod 8 μg/ml. Hliníková zliatina použitá ako zvárací základ by mala tiež kontrolovať obsah berýlia.

 

Sodík je takmer nerozpustný v hliníku, maximálna rozpustnosť v tuhej forme je nižšia ako 0,0025 % a teplota topenia sodíka je nízka (97,8 °C). Ak je v zliatine prítomný sodík, počas tuhnutia sa adsorbuje na povrch dendritov alebo hraníc zŕn. Počas tepelného spracovania tvorí sodík na hranici zŕn tekutú adsorpčnú vrstvu a keď dôjde k krehkému praskaniu, vytvorí sa zlúčenina NaAlSi, neexistuje žiadny voľný sodík a nedochádza k „krehkosti sodíka“. Keď obsah horčíka presiahne 2 %, horčík pohltí kremík a vyzráža voľný sodík, čo vedie k „krehnutiu sodíka“. Zliatiny hliníka s vysokým obsahom horčíka preto nesmú používať tavivá sodnej soli. Metódou na zabránenie „krehnutiu sodíka“ je metóda chlorácie, pri ktorej sa sodík vytvorí NaCl a vypustí sa do trosky a pridá sa bizmut, aby sa vytvoril Na2Bi a dostal sa do kovovej matrice; pridanie antimónu za vzniku Na3Sb alebo pridanie vzácnych zemín môže tiež zohrávať rovnakú úlohu.

 

Editoval May Jiang z MAT Aluminium


Čas odoslania: 11. novembra 2023