Bakar
Kada je aluminijski dio aluminijske legure legure 548, maksimalna topljivost bakra u aluminiji iznosi 5,65%. Kad temperatura padne na 302, topljivost bakra iznosi 0,45%. Bakar je važan element legure i ima određeni učinak jačanja čvrste otopine. Osim toga, CUAUL2 taložen starenjem ima očigledan učinak jačanja starenja. Sadržaj bakra u aluminijskim legurama obično je između 2,5% i 5%, a učinak jačanja je najbolji kada je sadržaj bakra između 4% i 6,8%, tako da je sadržaj bakra u većini legura duralumina unutar ovog raspona. Aluminijske legure legure mogu sadržavati manje silicija, magnezija, mangana, kroma, cinka, željeza i drugih elemenata.
Silicij
Kada dio aluminija bogatog sustava legure Al-Si ima eutektičku temperaturu od 577, maksimalna topljivost silicija u čvrstoj otopini iznosi 1,65%. Iako se topljivost smanjuje sa smanjenom temperaturom, ove legure uglavnom se ne mogu ojačati toplinskim obradom. Aluminij-silikonska legura ima izvrsna svojstva lijevanja i otpornost na koroziju. Ako se magnezij i silicij dodaju u aluminij istovremeno kako bi se formirala legura aluminij-magnezij-silicon, faza jačanja je MGSI. Omjer mase magnezija i silicija je 1,73: 1. Prilikom dizajniranja sastava legure Al-MG-Si, sadržaj magnezija i silicija konfiguriran je u ovom omjeru na matrici. Kako bi se poboljšala snaga nekih al-MG-Si legura, dodaje se odgovarajuća količina bakra i dodaje se odgovarajuća količina kroma kako bi se nadoknadili štetni učinci bakra na otpornost na koroziju.
Maksimalna topljivost Mg2Si u aluminiji u aluminijskom dijelu dijagrama ravnoteže faznog sustava legure Al-MG2SI iznosi 1,85%, a usporavanje je malo kako se temperatura smanjuje. U deformiranim aluminijskim legurama, dodavanje samog silicija aluminiju ograničeno je na materijale za zavarivanje, a dodavanje silicija aluminiji također ima određeni učinak jačanja.
Magnezij
Iako krivulja topljivosti pokazuje da se topljivost magnezija u aluminiji uvelike smanjuje kako se temperatura smanjuje, sadržaj magnezija u većini industrijskih deformiranih aluminijskih legura manji je od 6%. Sadržaj silicija također je nizak. Ova vrsta legure ne može se ojačati toplinskim obradom, ali ima dobru zavarivost, dobru otpornost na koroziju i srednju čvrstoću. Očito je jačanje aluminija magnezijem. Za svaki porast magnezija za 1%, čvrstoća zatezanja povećava se za otprilike 34MPa. Ako se doda manje od 1% mangana, učinak jačanja može se dopuniti. Stoga, dodavanje mangana može smanjiti sadržaj magnezija i smanjiti tendenciju vrućeg pucanja. Pored toga, mangan također može ujednačeno taložiti spojeve MG5AL8, poboljšavajući otpornost na koroziju i performanse zavarivanja.
Mangan
Kada je eutektička temperatura dijagrama ravnoteže ravnoteže sustava legure Al-MN 658, maksimalna topljivost mangana u čvrstoj otopini iznosi 1,82%. Snaga legure raste s porastom topljivosti. Kad je sadržaj mangana 0,8%, produženje doseže maksimalnu vrijednost. Al-Mn legura je legura koja nije otvrdnica, to jest, ne može se ojačati toplinskom obradom. Mangan može spriječiti postupak rekristalizacije aluminijskih legura, povećati temperaturu rekristalizacije i značajno pročistiti rekristalizirana zrna. Preciziranje rekristaliziranih zrna uglavnom je posljedica činjenice da raspršene čestice spojeva MNAL6 ometaju rast rekristaliziranih zrna. Druga funkcija MNAL6 je otapanje nečistog željeza u formiranju (Fe, Mn) AL6, smanjujući štetne učinke željeza. Mangan je važan element u aluminijskim legurama. Može se dodati sam kako bi se formirala al-MN binarna legura. Češće se dodaje zajedno s drugim legirajućim elementima. Stoga većina aluminijskih legura sadrži mangan.
Cinkov
Topljivost cinka u aluminiji iznosi 31,6% na 275 u aluminijskom dijelu dijagrama ravnotežne faze sustava legura Al-Zn, dok njegova topljivost padne na 5,6% na 125. Dodavanje samo cinka u aluminij ima vrlo ograničeno poboljšanje u Snaga aluminijske legure u uvjetima deformacije. Istodobno, postoji tendencija pucanja korozije stresa, ograničavajući tako njegovu primjenu. Dodavanje cinka i magnezija u aluminij istodobno tvori fazu jačanja Mg/Zn2, što ima značajan učinak jačanja na leguru. Kada se sadržaj Mg/Zn2 poveća s 0,5% na 12%, čvrstoća vlačne i čvrstoće prinosa može se značajno povećati. U legura aluminijskih aluminija gdje sadržaj magnezija premašuje potrebnu količinu da bi tvorio Mg/Zn2 fazu, kada se omjer cinka i magnezija kontrolira na oko 2,7, otpor pucanja korozije naprezanja je najveći. Na primjer, dodavanje bakrenog elementa u Al-Zn-Mg tvori leguru Al-Zn-MG-CU. Učinak jačanja baze najveći je među svim aluminijskim legurama. Također je važan materijal od aluminijske legure u zrakoplovnoj, zrakoplovnoj industriji i električnoj energetskoj industriji.
Željezo i silicij
Željezo se dodaje kao legirajući elementi u seriji Al-CU-MG-NI-FE kovane aluminijske legure, a silicij se dodaje kao legiranje elemenata u seriji al-Mg-Si kovaju aluminij i u zavarivačima serija Al-Si i aluminij-silicon lijevanje legure. U baznim aluminijskim legurama, silicij i željezo su uobičajeni elementi nečistoće, koji imaju značajan utjecaj na svojstva legure. Oni uglavnom postoje kao FECL3 i slobodni silicij. Kad je silikon veći od željeza, formira se faza β-fesial3 (ili Fe2Si2Al9), a kada je željezo veće od silicija, formira se α-Fe2sial8 (ili Fe3Si2Al12). Kad omjer željeza i silicija nije neprimjeren, to će uzrokovati pukotine u lijevanju. Kad je sadržaj željeza u lijevanom aluminiju previsok, lijevanje će postati krhki.
Titanij i bor
Titanij je najčešće korišteni dodatni element u aluminijskim legurama, dodano u obliku Al-TI ili Al-Ti-B Master Legure. Titanij i aluminij tvore tial2 fazu, koja postaje ne-spontana jezgra tijekom kristalizacije i igra ulogu u pročišćavanju strukture lijevanja i strukture zavarivanja. Kad legure al-Ti podvrgnu reakciji paketa, kritični sadržaj titana iznosi oko 0,15%. Ako je prisutan boron, usporavanje je čak 0,01%.
Krom
Krom je uobičajeni aditivni element u seriji Al-MG-SI, Al-MG-ZN seriji i legurama Al-MG serije. Na 600 ° C, topljivost kroma u aluminiju je 0,8%, a u osnovi je netopljiva na sobnoj temperaturi. Krom formira intermetalne spojeve kao što su (CRFE) AL7 i (CRMN) AL12 u aluminiji, što ometa proces rekristalizacije jezgre i rasta i ima određeni učinak jačanja na leguru. Također može poboljšati žilavost legure i smanjiti osjetljivost na pucanje korozije stresa.
Međutim, mjesto povećava osjetljivost u gašenju, čineći anodizirani film žutim. Količina kroma dodanih aluminijskim legurama uglavnom ne prelazi 0,35%, a smanjuje se s povećanjem tranzicijskih elemenata u leguri.
Stroncija
Strontium je površinski aktivni element koji kristalografski može promijeniti ponašanje intermetalnih složenih faza. Stoga, tretman modifikacije sa stroncijskim elementom može poboljšati plastičnu obradivost legure i kvalitetu konačnog proizvoda. Zbog svog dugog učinkovitog vremena modifikacije, dobrog učinka i obnovljivosti, Strontium je posljednjih godina zamijenio uporabu natrija u legurama al-Si za lijevanje. Dodavanje 0,015%~ 0,03%stroncij aluminijskoj leguri za ekstruziju pretvara β-polsi fazu u ingotu u α-polsi fazu, smanjujući vrijeme homogenizacije ingot za 60%~ 70%, poboljšavajući mehanička svojstva i plastičnu obradu materijala; Poboljšanje površinske hrapavosti proizvoda.
Za visoko-silikonske (10%~ 13%) deformirane aluminijske legure, dodavanje 0,02%~ 0,07%stroncijskog elementa može smanjiti primarne kristale na minimum, a mehanička svojstva također su značajno poboljšana. Vlačna čvrstoća BB povećava se s 233MPA na 236MPa, a čvrstoća prinosa B0.2 porasla je s 204MPa na 210MPa, a izduženost B5 porasla je sa 9% na 12%. Dodavanje stroncij u hipereutektičku leguru al-Si može smanjiti veličinu primarnih silikonskih čestica, poboljšati svojstva plastične prerade i omogućiti glatko vruće i hladno kotrljanje.
Cirkonij
Cirkonij je također uobičajeni aditiv u aluminijskim legurama. Općenito, količina dodana aluminijskim legurama iznosi 0,1%~ 0,3%. Cirkonij i aluminij formiraju zbralne spojeve, koji mogu ometati postupak rekristalizacije i pročistiti rekristalizirana zrna. Cirkonij također može pročistiti strukturu lijevanja, ali učinak je manji od titana. Prisutnost cirkonija smanjit će učinak rafiniranja zrna titana i bor -a. U legurama al-Zn-MG-CU, budući da cirkonij ima manji utjecaj na osjetljivost u gašenju od kroma i mangana, prikladno je koristiti cirkonij umjesto kroma i mangana za pročišćavanje rekristalizirane strukture.
Rijetki zemljani elementi
Rijetki zemljani elementi dodaju se aluminijskim legurama kako bi se povećalo komponentno super hlađenje tijekom lijevanja aluminijske legure, usavršavanje zrna, smanjenje sekundarnog razmaka kristala, smanjenje plinova i uključivanja u leguru i sklon sferoidiziranju faze uključivanja. Također može smanjiti površinsku napetost taline, povećati fluidnost i olakšati lijevanje u ingote, što ima značajan utjecaj na performanse procesa. Bolje je dodati razne rijetke zemlje u količini od oko 0,1%. Dodavanje miješanih rijetkih zemalja (miješana LA-CE-PR-ND, itd.) Smanjuje kritičnu temperaturu za stvaranje starenja G? P u zoni u AL-0,65%MG-0,61%SI legure. Aluminijske legure koje sadrže magnezij mogu potaknuti metamorfizam rijetkih zemaljskih elemenata.
Nečistoća
Vanadij tvori val11 vatrostalni spoj u aluminijskim legurama, koji igra ulogu u rafiniranju zrna tijekom procesa taljenja i lijevanja, ali njegova je uloga manja od onog titana i cirkonija. Vanadium također ima za posljedicu pročišćavanje rekristalizirane strukture i povećanje temperature rekristalizacije.
Čvrsta topljivost kalcija u aluminijskim legurama izuzetno je niska, a formira spoj Caal4 s aluminijem. Kalcij je superplastični element aluminijskih legura. Aluminijska legura s oko 5% kalcija i 5% mangana ima superplastičnost. Kalcij i silicij formiraju CASI, koji je netopljiv u aluminiju. Budući da se smanjuje količina silicija od čvrste otopine, električna vodljivost industrijskog čistog aluminija može se malo poboljšati. Kalcij može poboljšati performanse rezanja aluminijskih legura. CASI2 ne može ojačati aluminijske legure kroz toplinsku obradu. Količine kalcija u tragovima korisne su u uklanjanju vodika iz rastopljenog aluminija.
Elementi olova, kositra i bizmuta su metali niske tališta. Njihova čvrsta topljivost u aluminiji je mala, što lagano smanjuje snagu legure, ali može poboljšati performanse rezanja. Bizmut se širi tijekom očvršćivanja, što je korisno za hranjenje. Dodavanje bizmuta visokim legurama magnezija može spriječiti umiješanost natrija.
Antimon se uglavnom koristi kao modifikator u lijevanim aluminijskim legurama, a rijetko se koristi u deformiranim aluminijskim legurama. Zamijenite samo bizmut u al-MG deformiranoj aluminijskoj leguri kako bi se spriječilo umiješanost natrija. Element antimona dodaje se nekim Al-Zn-MG-CU legurama kako bi se poboljšali performanse postupaka vrućeg prešanja i hladnog pritiska.
Berilij može poboljšati strukturu oksidnog filma u deformiranim aluminijskim legurama i smanjiti gubitak paljenja i uključivanja tijekom taljenja i lijevanja. Berilij je toksični element koji može uzrokovati alergijsko trovanje kod ljudi. Stoga se berilij ne može sadržavati u aluminijskim legurama koje dolaze u kontakt s hranom i pićima. Sadržaj berilija u materijalima za zavarivanje obično se kontrolira ispod 8 μg/ml. Aluminijske legure koje se koriste kao supstrati za zavarivanje također trebaju kontrolirati sadržaj berilija.
Natrij je gotovo netopljiv u aluminiji, a maksimalna topljivost u čvrstoj tvari je manja od 0,0025%. Točka taljenja natrija je niska (97,8 ℃), kada je natrij prisutan u leguri, adsorbira se na površini dendrita ili granici zrna tijekom očvršćivanja, tijekom vruće prerade, natrij na granici zrna formira tekući adsorpcijski sloj, što rezultira krhkim pucanjem, stvaranje naalsi spojeva, ne postoji slobodni natrij i ne proizvodi "natrij krhki".
Kad sadržaj magnezija prelazi 2%, magnezij oduzima silicij i taloži slobodni natrij, što rezultira "natrijevom krhkošću". Stoga visoki magnezijev aluminijska legura nije dopuštena da koristi tok natrijeve soli. Metode za sprječavanje "natrijevog umiješanja" uključuju kloriranje, što uzrokuje da natrij formira NaCl i ispušta se u šljaku, dodajući bizmut kako bi formirao Na2BI i ušao u metalnu matricu; Dodavanje antimona u formiranje Na3SB -a ili dodavanje rijetkih Zemlja također može imati isti učinak.
Uredio May Jiang iz Mat Aluminium
Post Vrijeme: kolovoz-08-2024
