Meď
Keď je časť zliatiny hliníka bohatá na hliník 548, maximálna rozpustnosť medi v hliníku je 5,65%. Keď teplota klesne na 302, rozpustnosť medi je 0,45%. Meď je dôležitým zliatinovým prvkom a má určitý účinok na posilňovanie tuhého roztoku. Okrem toho má Cual2 vyzrážaný starnutím zjavný účinok posilňujúceho starnutia. Obsah medi v zliatinách hliníka je zvyčajne medzi 2,5% a 5% a efekt posilňovania je najlepší, keď obsah medi je medzi 4% a 6,8%, takže obsah medi väčšiny zliatin duralumínu je v tomto rozsahu. Zliatiny z hliníka môžu obsahovať menej kremíka, horčík, mangán, chróm, zinok, železo a ďalšie prvky.
Kremík
Keď má časť zliatiny Al-Si bohatá na hliník, eutektickú teplotu 577, maximálna rozpustnosť kremíka v tuhom roztoku je 1,65%. Aj keď rozpustnosť klesá so znižujúcou sa teplotou, tieto zliatiny sa vo všeobecnosti nemožno tepelne posilniť. Zliatina z hliníka sikronu má vynikajúce vlastnosti liatia a odolnosť proti korózii. Ak sa do hliníka pridajú horčík a kremík súčasne, aby sa vytvorila zliatina hliníka-magnézium-silikónovej zliatiny, fázou posilňovania je MGSI. Hmotnostný pomer horčíka k kremíku je 1,73: 1. Pri navrhovaní zloženia zliatiny al-Mg-Si sa obsah horčíka a kremíka nakonfiguruje v tomto pomere na matrici. Aby sa zlepšila pevnosť niektorých zliatin Al-Mg-Si, pridá sa vhodné množstvo medi a na vyrovnávanie nepriaznivých účinkov medi na odolnosť proti korózii sa pridá vhodné množstvo chrómu.
Maximálna rozpustnosť Mg2SI v hliníku v časti rovnovážnej fázovej schémy zliatiny allot al-Mg2SI je 1,85%a spomalenie je malé, keď sa teplota znižuje. V deformovaných zliatinách hliníka je pridanie samotného kremíka do hliníka obmedzené na zváracie materiály a pridanie kremíka k hliníku má tiež určitý posilňovací účinok.
Horčík
Aj keď krivka rozpustnosti ukazuje, že rozpustnosť horčíka v hliníku sa pri znižovaní teploty výrazne znižuje, obsah horčíka vo väčšine priemyselných deformovaných zliatin hliníka je menší ako 6%. Obsah kremíka je tiež nízky. Tento typ zliatiny sa nedá posilniť tepelným spracovaním, ale má dobrú zvárateľnosť, dobrú odolnosť proti korózii a strednú pevnosť. Posilnenie hliníka pomocou horčíka je zrejmé. Za každé 1% zvýšenie horčíka sa pevnosť v ťahu zvyšuje približne o 34 mPa. Ak sa pridá menej ako 1% mangánu, môže sa doplniť efekt posilňovania. Preto pridanie mangánu môže znížiť obsah horčíka a znížiť tendenciu praskania horúceho. Okrem toho môže mangán rovnomerne zrážať zlúčeniny MG5AL8, čím sa zlepší odolnosť proti korózii a výkon zvárania.
Mangán
Ak je eutektická teplota plochej rovnovážnej fázovej schémy systému zliatiny AL-MN 658, maximálna rozpustnosť mangánu v tuhom roztoku je 1,82%. Sila zliatiny sa zvyšuje so zvýšením rozpustnosti. Ak je obsah mangánu 0,8%, predĺženie dosahuje maximálnu hodnotu. Zliatina AL-MN je zliatinou tvrdenia, ktoré nie je v poriadku, to znamená, že sa nemôže tepelne posilniť. Mangán môže zabrániť procesu rekryštalizácie zliatin hliníka, zvýšiť teplotu rekryštalizácie a významne vylepšiť rekryštalizované zrná. Vylepšenie rekryštalizovaných zŕn je hlavne spôsobené skutočnosťou, že dispergované častice zlúčenín MNAL6 bránia rastu rekryštalizovaných zŕn. Ďalšou funkciou MNAL6 je rozpustenie železa nečistoty za vzniku (Fe, Mn) AL6, čím sa znižuje škodlivé účinky železa. Mangán je dôležitým prvkom v zliatinách hliníka. Môže sa pridať sám za vytvorenie binárnej zliatiny al-Mn. Častejšie sa pridáva spolu s ďalšími letačnými prvkami. Väčšina zliatin hliníka preto obsahuje mangán.
Zinok
Rozpustnosť zinku v hliníku je 31,6% pri 275 v časti rovnovážnej fázovej schémy zliatiny bohatého na hliník, zatiaľ čo jeho rozpustnosť klesá na 5,6% pri 125. Sila hliníkovej zliatiny v podmienkach deformácie. Zároveň existuje tendencia k prasknutiu korózie napätia, čím sa obmedzuje jeho uplatňovanie. Pridanie zinku a horčíka do hliníka súčasne tvorí posilňovaciu fázu mg/zn2, ktorá má významný posilňovací účinok na zliatinu. Keď sa obsah Mg/Zn2 zvýši z 0,5% na 12%, môže sa výrazne zvýšiť pevnosť v ťahu a pevnosť výťažku. V zliatinách hliníkových hliníkových hliníkov, kde obsah horčíka presahuje požadované množstvo na vytvorenie fázy Mg/Zn2, keď je pomer zinku k horčíku riadený približne 2,7, je najväčší odpor krakovania korózie napätia. Napríklad pridanie medeného prvku do al-Zn-Mg tvorí zliatinu série AL-Zn-Mg-Cu. Účinok posilnenia základne je najväčší zo všetkých zliatin hliníka. Je to tiež dôležitý materiál zliatiny hliníka v leteckom priemysle, leteckom priemysle a priemysle elektrickej energie.
Železo a kremík
Železo sa pridáva ako legované prvky v zliatinách hliníkových hliníkových zliatín al-Cu-Mg-Ni-Fe a kremík sa pridáva ako zliatinové prvky v sérii al-Mg-Si, ktorý bol kovaný hliník a v zváraných tyčí série al-Si a hliníkových silicon zliatiny. V zliatinách hliníka z hliníka sú kremík a železo bežné prvky nečistoty, ktoré majú významný vplyv na vlastnosti zliatiny. Existujú hlavne ako FECL3 a Free Silicon. Ak je kremík väčší ako železo, vytvorí sa fáza β-fesial3 (alebo FE2SI2AL9) a keď je železo väčšie ako kremík, vytvorí sa a-FE2SIAL8 (alebo FE3SI2AL12). Ak je pomer železa a kremíka nesprávny, spôsobí to praskliny v odliatku. Keď je obsah železa v hliníku liate príliš vysoký, obsadenie sa stane krehkým.
Titán a bór
Titanium je bežne používaným aditívnym prvkom v zliatinách hliníka, ktorý sa pridáva vo forme hlavnej zliatiny Al-Ti alebo al-T-B. Titanium a hliník tvoria fázu TIAL2, ktorá sa počas kryštalizácie stáva nepodpornovým jadrom a hrá úlohu pri vylepšovaní štruktúry odlievania a štruktúry zvaru. Keď zliatiny Al-Ti podliehajú reakcii balíka, kritický obsah titánu je asi 0,15%. Ak je prítomný bór, spomalenie je také malé ako 0,01%.
Chróm
Chromium je spoločným aditívnym prvkom v sérii AL-MG-SI, v zliatinách série AL-MG-ZN a Al-MG Series. Pri 600 ° C je rozpustnosť chrómu v hliníku 0,8%a je v podstate nerozpustná pri teplote miestnosti. Chromium tvorí intermetalické zlúčeniny, ako sú (CRFE) AL7 a (CRMN) AL12 v hliníku, ktoré brzdia proces nukleacie a rast rekryštalizácie a má určitý posilňovací účinok na zliatinu. Môže tiež zlepšiť húževnatosť zliatiny a znížiť citlivosť na praskanie korózie stresu.
Stránka však zvyšuje citlivosť na ochladenie, čo robí eloxovaný film žltý. Množstvo chrómu pridaného do zliatin hliníka vo všeobecnosti nepresahuje 0,35%a znižuje sa so zvýšením prechodných prvkov v zliatine.
Stroncium
Stroncium je povrchovo aktívny prvok, ktorý môže zmeniť správanie fáz intermetalických zlúčenín kryštalograficky. Preto môže modifikácia prvkom stroncia zlepšiť plastovú spracovateľnosť zliatiny a kvalitu konečného produktu. Vďaka svojej dlhej účinnej dobe modifikácie, dobrého účinku a reprodukovateľnosti, Stroncium v posledných rokoch nahradilo použitie sodíka v zliatinách liatia al-Si. Pridanie 0,015%~ 0,03%stroncia do zliatiny hliníka na extrúziu zmení fázu β-alfesi vo fáze ingatu do fázy a-alfesi, čím sa skráti čas homogenizácie ingagizácie o 60%~ 70%, čím sa zlepší mechanické vlastnosti a spracovateľnosť materiálov; Zlepšenie drsnosti povrchu výrobkov.
V prípade vysokých slakovín (10%~ 13%) deformovaných zliatiny hliníka môže pridať 0,02%~ 0,07%prvku stroncia znížiť primárne kryštály na minimum a mechanické vlastnosti sa tiež významne zlepšia. Pevnosť v ťahu sa zvýši z 233 MPA na 236 MPA a výnosová pevnosť б0.2 sa zvýšila z 204 MPA na 210 mPa a predĺženie б5 sa zvýšilo z 9% na 12%. Pridanie stroncia do hypereutektickej zliatiny al-Si môže znížiť veľkosť primárnych kremíkových častíc, zlepšiť vlastnosti spracovania plastu a umožniť hladké valcovanie horúceho a studeného.
Zirkón
Zirkónom je tiež bežnou prísadou v zliatinách hliníka. Všeobecne platí, že množstvo pridané do zliatin hliníka je 0,1%~ 0,3%. Zirkónia a hliník tvoria zlúčeniny ZRAL3, ktoré môžu brániť procesu rekryštalizácie a spresniť rekryštalizované zrná. Zirkónom môže tiež vylepšiť štruktúru liatia, ale účinok je menší ako titán. Prítomnosť zirkónia zníži účinok rafinácie zŕn titánu a bóru. V zliatinách al-Zn-Mg-Cu, pretože zirkónom má menší účinok na citlivosť na ochladenie ako chróm a mangán, je vhodné použiť zirkónom namiesto chrómu a mangánu na vylepšenie rekryštalizovanej štruktúry.
Prvky vzácnych zemín
Prvky vzácnych zemín sa pridávajú do zliatiny hliníka, aby sa zvýšila komponent SuperCooling počas odlievania zliatiny hliníka, zŕn rafinácie, znižovanie rozstupov sekundárnych kryštálov, znižovanie plynov a inklúzií v zliatine a tendenciu sféroidovať fázu inklúzie. Môže tiež znížiť povrchové napätie taveniny, zvýšiť plynulosť a uľahčiť odlievanie na ingoty, čo má významný vplyv na výkon procesu. Je lepšie pridať rôzne vzácne zeminy v množstve asi 0,1%. Pridanie zmiešaných vzácnych zemín (zmiešané LA-CE-PR-ND atď.) Znižuje kritickú teplotu pre tvorbu starnutia zóny G? P v Al-0,65%MG-0,61%SI. Hliníkové zliatiny obsahujúce horčík môžu stimulovať metamorfizmus prvkov vzácnych zemín.
Nečistota
Vanadium tvorí refraktérnu zlúčeninu Val11 v zliatinách hliníka, ktorá hrá úlohu pri rafinácii zŕn počas procesu topenia a odlievania, ale jej úloha je menšia ako úloha titánu a zirkónium. Vanadium má tiež za následok vylepšenie rekryštalizovanej štruktúry a zvýšenie teploty rekryštalizácie.
Pevná rozpustnosť vápnika v zliatinách hliníka je extrémne nízka a tvorí zlúčeninu CAAL4 s hliníkom. Vápnik je superplastický prvok hliníkových zliatin. Hliníková zliatina s približne 5% vápnikom a 5% mangánu má superplasticitu. Vápnik a kremík tvoria Casi, ktorý je nerozpustný v hliníku. Pretože sa zníži množstvo kremíka s pevným roztokom, elektrická vodivosť priemyselného čistého hliníka sa môže mierne zlepšiť. Vápnik môže zlepšiť rezanie hliníkových zliatin. CASI2 nemôže posilniť zliatiny hliníka tepelným spracovaním. Stopové množstvá vápnika sú užitočné pri odstraňovaní vodíka z roztaveného hliníka.
Prvky olova, cín a bizmut sú kovy s nízkym bodom topenia. Ich pevná rozpustnosť v hliníku je malá, čo mierne znižuje pevnosť zliatiny, ale môže zlepšiť rezanie výkonu. Bizmut sa rozširuje počas tuhnutia, čo je prospešné pre kŕmenie. Pridanie bizmutu do zliatiny horčíka môže zabrániť sklonu sodíka.
Antimón sa používa hlavne ako modifikátor v zliatinách hliníka a zriedka sa používa v deformovaných zliatinách hliníka. Nahraďte iba bizmut v zliatine hliníkovej zliatiny al-Mg, aby ste zabránili ohromeniu sodíka. Antimónový prvok sa pridáva k niektorým zliatinám al-Zn-MG-Cu, aby sa zlepšil výkon procesov lisovania na horúce a za studena.
Berylium môže zlepšiť štruktúru oxidového filmu v deformovaných zliatinách hliníka a znížiť stratu horenia a inklúzie počas topenia a odlievania. Berylium je toxický prvok, ktorý môže u ľudí spôsobiť alergickú otravu. Preto Berylium nemôže byť obsiahnuté v zliatinách hliníka, ktoré prichádzajú do kontaktu s jedlom a nápojmi. Obsah berylia vo zváraných materiáloch sa zvyčajne riadi pod 8 μg/ml. Hliníkové zliatiny používané ako zváracie substráty by mali tiež regulovať obsah berylium.
Sodík je v hliníku takmer nerozpustný a maximálna tuhá rozpustnosť je menšia ako 0,0025%. Bod topenia sodného je nízky (97,8 ℃), keď je sodík prítomný v zliatine, je adsorbovaný na povrchu dendritu alebo na hranicu zŕn počas tuhnutia, počas spracovania horúce čo vedie k krehkému praskaniu, tvorbe zlúčenín Naalsi, bez voľného sodíka a neprodukuje „krehký sodný“.
Keď obsah horčíka presahuje 2%, horčík odstraňuje kremík a vyráža voľný sodík, čo vedie k „krehkosti sodného“. Preto zliatinu hliníka s vysokým obsahom horečnatého sa nesmie používať tok sodíkovej soli. Metódy na zabránenie „stúpača sodného“ zahŕňajú chloráciu, ktorá spôsobuje, že sodík tvorí NaCl a je prepustený do trosky, pridanie bizmutu na vytvorenie Na2BI a vstup do kovovej matrice; Rovnaký účinok môže mať pridanie antimónu do vytvorenia NA3SB alebo pridanie vzácnych zemín.
Editoval máj Jiang z mat hliníka
Čas príspevku: august-08-2024
