Kupfer
Wann den aluminiumräichen Deel vun der Aluminium-Kupferlegierung 548 ass, ass déi maximal Solubilitéit vu Kupfer am Aluminium 5,65%. Wann d'Temperatur op 302 fällt, ass d'Léisbarkeet vu Kupfer 0,45%. Kupfer ass e wichtegt Legierungselement an huet e gewësse feste Léisungsverstäerkungseffekt. Zousätzlech huet de CuAl2, deen duerch Alterung ausgefall ass, en offensichtlechen Alterungsverstäerkungseffekt. De Kupfergehalt an Aluminiumlegierungen ass normalerweis tëscht 2,5% a 5%, an de Verstäerkungseffekt ass am beschten wann de Kupfergehalt tëscht 4% an 6,8% ass, sou datt de Kupfergehalt vun de meeschte Duraluminlegierungen an dësem Beräich ass. Aluminium-Kupferlegierungen kënne manner Silizium, Magnesium, Mangan, Chrom, Zénk, Eisen an aner Elementer enthalen.
Silizium
Wann den aluminiumräichen Deel vum Al-Si Legierungssystem eng eutektesch Temperatur vu 577 huet, ass déi maximal Solubilitéit vu Silizium an der fester Léisung 1,65%. Och wann d'Léisbarkeet mat Ofsenkung vun der Temperatur erofgeet, kënnen dës Legierungen allgemeng net duerch Wärmebehandlung gestäerkt ginn. Aluminium-Silisiumlegierung huet exzellent Gosseegenschaften a Korrosiounsbeständegkeet. Wann Magnesium a Silizium zur selwechter Zäit un Aluminium bäigefüügt ginn fir eng Aluminium-Magnesium-Silicium-Legierung ze bilden, ass d'Verstäerkungsphase MgSi. D'Massverhältnis vu Magnesium bis Silizium ass 1,73:1. Wann Dir d'Zesummesetzung vun der Al-Mg-Si Legierung designt, sinn d'Inhalter vu Magnesium a Silizium an dësem Verhältnis op der Matrix konfiguréiert. Fir d'Kraaft vun e puer Al-Mg-Si Legierungen ze verbesseren, gëtt eng entspriechend Quantitéit u Kupfer bäigefüügt, an eng entspriechend Quantitéit Chrom gëtt bäigefüügt fir déi negativ Auswierkunge vu Kupfer op d'Korrosiounsbeständegkeet ze kompenséieren.
Déi maximal Solubilitéit vu Mg2Si am Aluminium am Aluminiumräichen Deel vum Gläichgewiichtphasediagramm vum Al-Mg2Si Legierungssystem ass 1,85%, an d'Verzögerung ass kleng wéi d'Temperatur erofgeet. Bei deforméierten Aluminiumlegierungen ass d'Zousatz vu Silizium eleng op Aluminium limitéiert op Schweißmaterialien, an d'Zousatz vu Silizium zum Aluminium huet och e gewëssene Verstäerkungseffekt.
Magnesium
Och wann d'Léislechkeetskurve weist datt d'Léisbarkeet vu Magnesium am Aluminium staark erofgeet wéi d'Temperatur erofgeet, ass de Magnesiumgehalt an de meescht industriell deforméierten Aluminiumlegierungen manner wéi 6%. De Siliziumgehalt ass och niddereg. Dës Zort Legierung kann net duerch Wärmebehandlung gestäerkt ginn, awer huet gutt Schweißbarkeet, gutt Korrosiounsbeständegkeet a mëttel Kraaft. D'Verstäerkung vum Aluminium duerch Magnesium ass evident. Fir all 1% Erhéijung vum Magnesium, erhéicht d'Trennstäerkt ëm ongeféier 34MPa. Wann manner wéi 1% Mangan bäigefüügt gëtt, kann de Verstäerkungseffekt ergänzt ginn. Dofir kann Mangan derbäisetzen de Magnesiumgehalt reduzéieren an d'Tendenz vu waarme Rëss reduzéieren. Zousätzlech kann Mangan och Mg5Al8 Verbindungen eenheetlech ausfällen, d'Korrosiounsbeständegkeet an d'Schweißleistung verbesseren.
Mangan
Wann d'eutektesch Temperatur vum flaache Gläichgewiichtphasediagramm vum Al-Mn Legierungssystem 658 ass, ass déi maximal Solubilitéit vu Mangan an der fester Léisung 1,82%. D'Kraaft vun der Legierung erhéicht mat der Erhéijung vun der Solubilitéit. Wann de Mangangehalt 0,8% ass, erreecht d'Verlängerung de maximale Wäert. Al-Mn Legierung ass eng net-Alter härtende Legierung, dat heescht, et kann net duerch Wärmebehandlung gestäerkt ginn. Mangan kann de Rekristalliséierungsprozess vun Aluminiumlegierungen verhënneren, d'Rekristalliséierungstemperatur erhéijen an d'rekristalliséierte Käre wesentlech raffinéieren. D'Verfeinerung vu rekristalliséierte Kären ass haaptsächlech wéinst der Tatsaach, datt déi verspreet Partikele vu MnAl6 Verbindungen de Wuesstum vu rekristalliséierte Käre behënneren. Eng aner Funktioun vum MnAl6 ass d'Gëftstoffer opzeléisen fir (Fe, Mn)Al6 ze bilden, déi schiedlech Effekter vum Eisen ze reduzéieren. Mangan ass e wichtegt Element an Aluminiumlegierungen. Et kann eleng bäigefüügt ginn fir eng Al-Mn binär Legierung ze bilden. Méi dacks gëtt et zesumme mat anere Legierungselementer bäigefüügt. Dofir enthalen déi meescht Aluminiumlegierungen Mangan.
Zénk
D'Léislechkeet vum Zink am Aluminium ass 31,6% bei 275 am Aluminiumräichen Deel vum Gläichgewiichtphasediagram vum Al-Zn Legierungssystem, während seng Solubilitéit op 5,6% bei 125 fällt. d'Stäerkt vun der Aluminiumlegierung ënner Verformungsbedéngungen. Zur selwechter Zäit gëtt et eng Tendenz fir Spannungskorrosiounsrëss, sou datt seng Uwendung limitéiert ass. Zink a Magnesium op Aluminium gläichzäiteg addéieren, bilden d'Verstäerkungsphase Mg / Zn2, déi e wesentleche Verstäerkungseffekt op d'Legierung huet. Wann de Mg / Zn2 Inhalt vun 0,5% op 12% eropgeet, kann d'Trennstabilitéit an d'Ausbezuelkraaft wesentlech erhéicht ginn. A superhard Aluminiumlegierungen, wou de Magnesiumgehalt den erfuerderleche Betrag iwwerschreift fir d'Mg / Zn2 Phase ze bilden, wann d'Verhältnis vu Zink a Magnesium op ongeféier 2,7 kontrolléiert gëtt, ass d'Spannungskorrosiounsrëssresistenz am héchste. Zum Beispill, Kupferelement op Al-Zn-Mg bäizefügen bilden eng Al-Zn-Mg-Cu Serie Legierung. De Basisverstäerkungseffekt ass de gréisste vun allen Aluminiumlegierungen. Et ass och e wichtegt Aluminiumlegierungsmaterial an der Loftfaart, der Loftfaartindustrie, an der elektrescher Kraaftindustrie.
Eisen a Silizium
Eisen gëtt als Legierungselementer an der Al-Cu-Mg-Ni-Fe Serie geschmolten Aluminiumlegierungen bäigefüügt, a Silizium gëtt als Legierungselementer an der Al-Mg-Si Serie geschmiedem Aluminium an an der Al-Si Serie Schweißstaben an Aluminium-Silikonguss bäigefüügt Legierungen. A Basis Aluminiumlegierungen, Silizium an Eisen sinn allgemeng Gëftstoffer, déi e wesentlechen Impakt op d'Eegeschafte vun der Legierung hunn. Si existéieren haaptsächlech als FeCl3 a fräi Silizium. Wann Silizium méi grouss ass wéi Eisen, gëtt β-FeSiAl3 (oder Fe2Si2Al9) Phase geformt, a wann Eisen méi grouss ass wéi Silizium, gëtt α-Fe2SiAl8 (oder Fe3Si2Al12) geformt. Wann d'Verhältnis vun Eisen a Silizium falsch ass, wäert et Rëss am Goss verursaachen. Wann den Eisengehalt am Aluminiumguss ze héich ass, gëtt de Goss brécheg.
Titan a Bor
Titan ass en allgemeng benotzt additiv Element an Aluminiumlegierungen, bäigefüügt a Form vun Al-Ti oder Al-Ti-B Masterlegierung. Titan an Aluminium bilden d'TiAl2 Phase, déi während der Kristalliséierung en net-spontane Kär gëtt a spillt eng Roll bei der Verfeinerung vun der Gossstruktur an der Schweessstruktur. Wann Al-Ti Legierungen eng Packagereaktioun erliewen, ass de kriteschen Inhalt vum Titan ongeféier 0,15%. Wann Bor präsent ass, ass de Verlängerung esou kleng wéi 0,01%.
Chrom
Chrom ass e gemeinsamt Additivelement an der Al-Mg-Si Serie, Al-Mg-Zn Serie, an Al-Mg Serie Legierungen. Bei 600 ° C ass d'Léislechkeet vu Chrom am Aluminium 0,8%, an et ass am Fong onopléisbar bei Raumtemperatur. Chrom formt intermetallesch Verbindungen wéi (CrFe)Al7 an (CrMn)Al12 am Aluminium, wat den Nukleatiouns- a Wuesstumsprozess vun der Rekristalliséierung behënnert an e gewëssene Verstäerkungseffekt op d'Legierung huet. Et kann och d'Zähegkeet vun der Legierung verbesseren an d'Sensibilitéit fir Stresskorrosiounsrëss reduzéieren.
Wéi och ëmmer, de Site erhéicht d'Sensibilitéit fir d'Quenching, wat den anodiséierte Film giel mécht. D'Quantitéit u Chrom, déi un d'Aluminiumlegierungen bäigefüügt gëtt, ass normalerweis net méi wéi 0,35%, a fällt mat der Erhéijung vun den Iwwergangselementer an der Legierung erof.
Strontium
Strontium ass en Uewerfläch-aktivt Element dat d'Behuele vun intermetallesche Verbindungsphasen kristallographesch verännere kann. Dofir kann d'Modifikatiounsbehandlung mat Strontiumelement d'Plastikveraarbechtbarkeet vun der Legierung an d'Qualitéit vum Endprodukt verbesseren. Wéinst senger laanger effektiver Ännerungszäit, gudder Effekt a Reproduzibilitéit huet Strontium d'Benotzung vu Natrium an Al-Si Gusslegierungen an de leschte Joeren ersat. 0,015% ~ 0,03% Strontium fir d'Aluminiumlegierung fir d'Extrusioun ze addéieren verwandelt d'β-AlFeSi Phase an der Ingot an d'α-AlFeSi Phase, reduzéiert d'Ingot Homogeniséierungszäit ëm 60% ~ 70%, verbessert d'mechanesch Eegeschaften a plastesch Veraarbechtung vu Materialien; d'Verbesserung vun der Uewerflächrauheet vu Produkter.
Fir High-Silicium (10% ~ 13%) deforméiert Aluminiumlegierungen, addéiere vun 0,02% ~ 0,07% Strontium Element kann primär Kristalle op e Minimum reduzéieren, an déi mechanesch Eegeschafte ginn och wesentlech verbessert. D'Zréckkraaft бb gëtt vun 233MPa op 236MPa erhéicht, an d'Ausbezuelkraaft б0.2 erhéicht vun 204MPa op 210MPa, an d'Verlängerung б5 erhéicht vun 9% op 12%. D'Strontium an d'hypereutetesch Al-Si Legierung bäizefügen kann d'Gréisst vun de primäre Siliziumpartikelen reduzéieren, d'Plastikveraarbechtungseigenschaften verbesseren an eng glat waarm a kal Rolling erméiglechen.
Zirkonium
Zirkonium ass och e gemeinsame Additiv an Aluminiumlegierungen. Allgemeng ass d'Quantitéit un d'Aluminiumlegierungen bäigefüügt 0,1% ~ 0,3%. Zirkonium an Aluminium bilden ZrAl3 Verbindungen, déi de Rekristalliséierungsprozess behënneren an d'rekristalliséierte Käre verfeineren. Zirkonium kann och d'Gossstruktur raffinéieren, awer den Effekt ass méi kleng wéi Titan. D'Präsenz vum Zirkonium reduzéiert de Kornraffinéierungseffekt vun Titan a Bor. An Al-Zn-Mg-Cu Legierungen, well Zirkonium e méi klengen Effekt op d'Ausléisungsempfindlechkeet huet wéi Chrom a Mangan, ass et passend Zirkonium amplaz Chrom a Mangan ze benotzen fir d'rekristalliséiert Struktur ze raffinéieren.
Selten Äerdelementer
Selten Äerdelementer ginn un d'Aluminiumlegierungen bäigefüügt fir d'Komponentsuperkühlung während der Aluminiumlegierung ze vergréisseren, d'Kären ze verfeineren, d'sekundär Kristallabstand ze reduzéieren, d'Gasen an d'Inklusiounen an der Legierung ze reduzéieren an d'Inklusiounsphase ze sphäroidiséieren. Et kann och d'Uewerflächespannung vun der Schmelz reduzéieren, d'Flëssegkeet erhéijen an d'Goss an Ingots erliichteren, wat e wesentlechen Impakt op d'Prozess Performance huet. Et ass besser fir verschidde rare Äerden an engem Betrag vun ongeféier 0,1% ze addéieren. D'Zousätzlech vun gemëscht rare earths (gemëscht La-Ce-Pr-Nd, etc.) reduzéiert der kritescher Temperatur fir d'Bildung vun alternd G? P Zone an Al-0,65% Mg-0,61% Si durchgang. Aluminiumlegierungen, déi Magnesium enthalen, kënnen den Metamorphismus vu rare Äerdelementer stimuléieren.
Onreinheet
Vanadium formt VAl11 refractaire Verbindung an Aluminiumlegierungen, déi eng Roll bei der Verfeinerung vu Käre während dem Schmelz- a Gossprozess spillt, awer seng Roll ass méi kleng wéi déi vun Titan an Zirkonium. Vanadium huet och den Effekt fir d'rekristalliséiert Struktur ze raffinéieren an d'Rekristalliséierungstemperatur ze erhéijen.
Déi zolidd Solubilitéit vu Kalzium an Aluminiumlegierungen ass extrem niddereg, an et bildt eng CaAl4 Verbindung mat Aluminium. Kalzium ass e superplastescht Element vun Aluminiumlegierungen. Eng Aluminiumlegierung mat ongeféier 5% Kalzium a 5% Mangan huet Superplastizitéit. Kalzium a Silizium bilden CaSi, wat onopléisbar an Aluminium ass. Zënter datt déi zolidd Léisung vu Silizium reduzéiert gëtt, kann d'elektresch Konduktivitéit vum industrielle pure Aluminium liicht verbessert ginn. Kalzium kann d'Schneidleistung vun Aluminiumlegierungen verbesseren. CaSi2 kann d'Aluminiumlegierungen net duerch Wärmebehandlung stäerken. Spuermengen vu Kalzium sinn hëllefräich fir Waasserstoff aus geschmoltenem Aluminium ze entfernen.
Bläi, Zinn, a Bismut Elementer si Metalle mat engem nidderegen Schmelzpunkt. Hir zolidd Solubilitéit am Aluminium ass kleng, wat d'Kraaft vun der Legierung liicht reduzéiert, awer d'Schneidleistung verbesseren kann. Bismuth erweidert während der Verstäerkung, wat gutt ass fir d'Ernährung. Bismut zu héich Magnesiumlegierungen bäidroen kann Natriumverbrechung verhënneren.
Antimon gëtt haaptsächlech als Modifikateur a Goss-Aluminiumlegierungen benotzt, a gëtt selten a deforméierten Aluminiumlegierungen benotzt. Nëmmen Bismut an Al-Mg deforméierten Aluminiumlegierung ersetzen fir Natriumverbrechung ze vermeiden. Antimon Element gëtt op e puer Al-Zn-Mg-Cu Legierungen bäigefüügt fir d'Performance vu waarme Pressen a kale Pressprozesser ze verbesseren.
Beryllium kann d'Struktur vum Oxidfilm an deforméierten Aluminiumlegierungen verbesseren an d'Verbrennungsverloscht an d'Inklusiounen beim Schmelzen a Goss reduzéieren. Beryllium ass en gëftegt Element dat allergesch Vergëftung bei Mënschen verursaache kann. Dofir kann Beryllium net an Aluminiumlegierungen enthalen sinn, déi a Kontakt mat Iessen a Gedrénks kommen. De Berylliumgehalt a Schweißmaterialien gëtt normalerweis ënner 8μg / ml kontrolléiert. Aluminiumlegierungen, déi als Schweißsubstrater benotzt ginn, sollten och de Berylliumgehalt kontrolléieren.
Natrium ass bal onopléisbar am Aluminium, an déi maximal Festlöslechkeet ass manner wéi 0,0025%. de Schmelzpunkt vum Natrium ass niddereg (97.8 ℃), wann Natrium an der Legierung präsent ass, gëtt et op der Dendrit-Uewerfläch oder der Kärgrenz während der Verstörung adsorbéiert, wärend der waarmer Veraarbechtung, de Natrium op der Kärgrenz bildt eng flësseg Adsorptiounsschicht, doraus zu brécheg Rëss, d'Bildung vun NaAlSi Verbindungen, kee fräi Natrium existeiert, a produzéiert net "Natrium brécheg".
Wann de Magnesiumgehalt méi wéi 2% ass, hëlt Magnesium Silizium ewech a fällt fräi Natrium aus, wat zu "Natriumbrochlechkeet" resultéiert. Dofir ass eng héich Magnesium Aluminiumlegierung net erlaabt Natrium Salz Flux ze benotzen. Methoden fir "Natrium-Verbrechung" ze vermeiden enthalen Chloréierung, déi verursaacht Natrium NaCl ze bilden an an d'Schlacken entlooss gëtt, Bismut addéieren fir Na2Bi ze bilden an an d'Metallmatrix anzeginn; Antimon dobäizemaachen fir Na3Sb ze bilden oder selten Äerden ze addéieren kann och deeselwechten Effekt hunn.
Editéiert vum May Jiang aus MAT Aluminium
Post Zäit: Aug-08-2024
