Měď
Když je hliník bohatá část slitiny hliníkové kopce 548, je maximální rozpustnost mědi v hliníku 5,65%. Když teplota klesne na 302, rozpustnost mědi je 0,45%. Měď je důležitým prvkem slitiny a má určitý účinek na posilování solidního roztoku. Kromě toho má CUAL2 vysrážený stárnutím zřejmý účinek na posilování stárnutí. Obsah mědi v slitinách hliníku je obvykle mezi 2,5% a 5% a účinek na posilování je nejlepší, když je obsah mědi mezi 4% a 6,8%, takže obsah mědi ve většině slitin duraminu je v tomto rozmezí. Slitiny hliníkového kopce mohou obsahovat méně křemíku, hořčíku, manganu, chromu, zinku, železa a dalších prvků.
Křemík
Když má hliník bohatá část systému slitiny Al-Si eutektickou teplotu 577, je maximální rozpustnost křemíku v pevném roztoku 1,65%. Ačkoli rozpustnost snižuje s klesající teplotou, tyto slitiny nelze obecně posílit tepelným zpracováním. Slitina hliníku-silicon má vynikající odlévací vlastnosti a odolnost proti korozi. Pokud jsou do hliníku přidány hořčík a křemík současně za vzniku slitiny hliníku-magnesium-silicon, je fáze posilování MGSI. Hmotnostní poměr hořčíku k křemíku je 1,73: 1. Při navrhování složení slitiny Al-MG-SI je obsah hořčíku a křemíku nakonfigurován v tomto poměru na matrici. Aby se zlepšila síla některých slitin Al-Mg-SI, přidá se vhodné množství mědi a přidá se vhodné množství chromu k vyrovnání nepříznivých účinků mědi na odolnost proti korozi.
Maximální rozpustnost MG2SI v hliníku v části rovnovážného fázového diagramu systému slitiny Al-MG2SI je 1,85%a zpomalení je malé, jak se teplota snižuje. V deformovaných slitinách hliníku je přidání křemíku samotného do hliníku omezeno na svařovací materiály a přidání křemíku do hliníku má také určitý účinek na posilování.
Hořčík
Ačkoli křivka rozpustnosti ukazuje, že rozpustnost hořčíku v hliníku výrazně klesá s klesající teplotou, obsah hořčíku ve většině průmyslových deformovaných slitin hliníku je menší než 6%. Obsah křemíku je také nízký. Tento typ slitiny nelze posílit tepelným zpracováním, ale má dobrou svařovatelnost, dobrou odolnost proti korozi a silou střední. Posílení hliníku hořčíkem je zřejmé. Pro každé 1% zvýšení hořčíku se pevnost v tahu zvyšuje přibližně o 34MPa. Pokud je přidáno méně než 1% manganu, může být doplněn posilovací účinek. Přidání manganu proto může snížit obsah hořčíku a snížit tendenci praskání horkých. Kromě toho může mangan také rovnoměrně vyvolávat sloučeniny MG5AL8, což zlepšuje odolnost proti korozi a výkon svařování.
Mangan
Když je eutektická teplota plochého rovnovážného fázového diagramu systému slitiny Al-MN 658, maximální rozpustnost manganu v pevném roztoku je 1,82%. Síla slitiny se zvyšuje se zvýšením rozpustnosti. Když je obsah manganu 0,8%, prodloužení dosáhne maximální hodnoty. Slitina Al-MN je slitina bez ageru, to znamená, že ji nelze posílit tepelným zpracováním. Mangan může zabránit rekrystalizačnímu procesu slitin hliníku, zvýšit rekrystalizační teplotu a významně zdokonalovat rekrystalizovaná zrna. Zdokonalení rekrystalizovaných zrn je způsobena hlavně skutečností, že rozptýlené částice sloučenin MNAL6 brání růstu rekrystalizovaných zrn. Další funkcí MNAL6 je rozpuštění nečistoty železa do formy (Fe, Mn) AL6, snižování škodlivých účinků železa. Mangan je důležitým prvkem ve slitinách hliníku. Může být přidán samostatně za vzniku binární slitiny Al-MN. Častěji se přidává společně s dalšími legovanými prvky. Většina slitin hliníku proto obsahuje mangan.
Zinek
Rozpustnost zinku v hliníku je 31,6% na 275 v části rovnovážného fázového diagramu systému slitiny Al-Zn, zatímco jeho rozpustnost klesne na 5,6% při 125. Přidání samotného zinku do hliníku má velmi omezené zlepšení v do Síla slitiny hliníku za deformačních podmínek. Současně existuje tendence k praskání koroze stresu, čímž omezuje jeho použití. Přidání zinku a hořčíku do hliníku současně tvoří fáze posilování Mg/Zn2, která má významný účinek na slitinu. Když se obsah Mg/Zn2 zvýší z 0,5% na 12%, může být pevnost v tahu a výtěžku významně zvýšena. V superhardových slitinách hliníku, kde obsah hořčíku překračuje požadované množství pro vytvoření fáze Mg/Zn2, když je poměr zinku k hořčíku kontrolován přibližně 2,7, je odolnost proti praskání napětí největší. Například přidání měděného prvku do Al-Zn-MG tvoří slitinu řady Al-Zn-MG-CU. Účinek posilování základny je největší ze všech slitin hliníku. Je to také důležitý materiál z hliníkové slitiny v leteckém, leteckém průmyslu a elektrickém průmyslu.
Železo a křemík
Železo se přidává jako legovací prvky v Al-Cu-Mg-Ni-Fe Series Teaced Aluminium slitiny a křemík se přidává jako legovací prvky do řady Al-Mg-Si Tepated Aluminium a ve svařovacích tyčích a hliníkových silicon odlévání slitiny. V základních slitinách hliníku jsou křemík a železo běžné prvky nečistot, které mají významný dopad na vlastnosti slitiny. Existují hlavně jako FECL3 a volný křemík. Když je křemík větší než železo, vytvoří se fáze β-fesiálu (nebo Fe2Si2AL9) a když je železo větší než křemík, vytvoří se a-Fe2sial8 (nebo Fe3si2al12). Když je poměr železa a křemíku nesprávný, způsobí to praskliny při odlévání. Když je obsah železa v litém hliníku příliš vysoký, lití se stane křehkým.
Titanium a BORON
Titan je běžně používaný aditivní prvek ve slitinách hliníku, přidán ve formě hlavní slitiny Al-Ti nebo Al-Ti-B. Tianium a hliník tvoří fázi TiAL2, která se během krystalizace stává nestránním jádrem a hraje roli při rafinaci struktury lití a struktury svaru. Když slitiny Al-Ti podstoupí reakci balíčku, kritický obsah titanu je asi 0,15%. Pokud je přítomen BORON, zpomalení je malé jako 0,01%.
Chromium
Chromium je běžný aditivní prvek v řadě Al-MG-SI, Al-MG-Zn Series a Al-MG Series slitiny. Při 600 ° C je rozpustnost chromu v hliníku 0,8%a při pokojové teplotě je v podstatě nerozpustná. Chromium tvoří intermetalické sloučeniny jako (CRFE) AL7 a (CRMN) AL12 v hliníku, což brání procesu nukleace a růstu rekrystalizace a má určitý posilující účinek na slitinu. Může také zlepšit houževnatost slitiny a snížit náchylnost k praskání koroze stresu.
Místo však zvyšuje citlivost na zhášení, takže eloxovaný film žlutý. Množství chromu přidaného do slitin hliníku obecně nepřesahuje 0,35%a snižuje se se zvýšením přechodných prvků ve slitině.
Stroncium
Strontium je povrchově aktivní prvek, který může změnit chování intermetalických sloučeninových fází krystalograficky. Ošetření modifikací pomocí prvku stroncia proto může zlepšit plastickou zpracovatelnost slitiny a kvalitu konečného produktu. Vzhledem k jeho dlouhé efektivní době modifikace, dobrého účinku a reprodukovatelnosti, Strontium v posledních letech nahradil použití sodíku v licích slitin Al-Si. Přidání 0,015%~ 0,03%stroncia do slitiny hliníku pro vytlačování mění fázi β-alfesi v ingotu do a-alfesi fáze, čímž se zkracuje doba homogenizace ingotu o 60%~ 70%, čímž se zlepšuje mechanické vlastnosti a plastové zpracovatelnosti materiálů; Zlepšení drsnosti povrchu produktů.
U deformovaných hliníkových slitin s vysokým obsahem silikonu (10%~ 13%) může přidání 0,02%~ 0,07%strodní prvek snížit primární krystaly na minimum a mechanické vlastnosti se také výrazně zlepšují. Pevnost v tahu бB se zvyšuje z 233MPa na 236MPa a výnosová síla ď0.2 se zvýšila z 204MPa na 210MPa a prodloužení б5 se zvýšilo z 9% na 12%. Přidání stroncia do hypereutektické slitiny Al-Si může snížit velikost primárních křemíkových částic, zlepšit vlastnosti zpracování plastů a umožnit hladké válcování horkých a studených.
Zirkonium
Zirkonium je také běžnou aditivem v slitinách hliníku. Obecně je množství přidané do slitin hliníku 0,1%~ 0,3%. Zirkonium a hliník tvoří sloučeniny ZRAL3, které mohou bránit rekrystalizačnímu procesu a zdokonalovat rekrystalizovaná zrna. Zirkonium může také zdokonalovat strukturu lití, ale účinek je menší než titan. Přítomnost zirkonia sníží účinek rafinace zrna titanu a boru. Ve slitinách Al-Zn-MG-CU, protože zirkonium má menší účinek na citlivost na zhášení než chrom a mangan, je vhodné použít zirkonium místo chromu a manganu k upřesnění rekrystalizované struktury.
Prvky vzácných zemin
Prvky vzácných zemin se přidávají do slitin hliníku, aby se zvýšilo supercooling složek během lití slitiny hliníku, zdokonalovací zrna, snižování sekundárních krystalových mezerů, snižování plynů a inkluzí do slitiny a sklon ke sféroidizaci fáze inkluze. Může také snížit povrchové napětí taveniny, zvýšit plynulost a usnadnit odlévání do ingotů, což má významný dopad na výkon procesu. Je lepší přidat různé vzácné zeminy v množství asi 0,1%. Přidání smíšených vzácných zemí (smíšené la-ce-Pr-ND atd.) Snižuje kritickou teplotu pro tvorbu stárnutí G? Hliníkové slitiny obsahující hořčík mohou stimulovat metamorfismus prvků vzácných zemin.
Nečistota
Vanadium tvoří refrakterní sloučeninu Val11 v slitinách hliníku, která hraje roli při rafinaci zrn během procesu tání a lití, ale jeho role je menší než role titanu a zirkonia. Vanadium má také účinek na rafinaci rekrystalizované struktury a zvýšení rekrystalizační teploty.
Pevná rozpustnost vápníku ve slitinách hliníku je extrémně nízká a tvoří sloučeninu CAAL4 s hliníkem. Vápník je superplastický prvek slitin hliníku. Hliníková slitina s přibližně 5% vápníkem a 5% manganem má superplasticitu. Casi vápník a křemík, který je v hliníku nerozpustný. Protože je sníženo množství pevného roztoku křemíku, může být elektrická vodivost průmyslového čistého hliníku mírně zlepšena. Vápník může zlepšit řeznou výkonnost slitin hliníku. CASI2 nemůže posílit slitiny hliníku tepelným zpracováním. Stopová množství vápníku je užitečná při odstraňování vodíku z roztaveného hliníku.
Prvky olova, cínu a bizmutů jsou kovy nízkých bodů tání. Jejich pevná rozpustnost v hliníku je malá, což mírně snižuje sílu slitiny, ale může zlepšit řeznou výkonnost. Bismuth se rozšiřuje během tuhnutí, což je prospěšné pro krmení. Přidání bizmutu do vysokých slitin hořčíku může zabránit obtěžování sodíku.
Antimon se používá hlavně jako modifikátor v litých hliníkových slitinách a zřídka se používá v deformovaných hliníkových slitinách. Nahraďte pouze bizmut pouze v deformované slitině hliníku AL-MG, aby se zabránilo odstranění sodíku. Do některých slitin AL-ZN-MG-CU je přidán prvek antimonu, aby se zlepšil výkon procesů lisování a lisování za studena.
Beryllium může zlepšit strukturu oxidového filmu v deformovaných hliníkových slitinách a snížit ztrátu a inkluze pálení během tání a lití. Berylium je toxický prvek, který může u lidí způsobit alergickou otravu. Berylium proto nelze obsahovat v slitinách hliníku, které přicházejí do styku s potravinami a nápoji. Obsah berylia ve svařovacích materiálech je obvykle kontrolován pod 8 μg/ml. Hliníkové slitiny používané jako svařovací substráty by měly také řídit obsah berylia.
Sodík je téměř nerozpustný v hliníku a maximální rozpustnost pevná látka je menší než 0,0025%. Bod tání sodíku je nízký (97,8 ℃), když je sodík přítomen ve slitině, je adsorbován na povrchu dendritu nebo na hranici zrn během ztuhnutí, během zpracování horkých tepů tvoří sodík na hranici zrn na kapalinové adsorpční vrstvě, vrstvu kapaliny, kapalina adsorpční vrstva, kapalina adsorpční vrstva, kapalina adsorpční vrstva kapalina, kapalina Výsledkem křehkého praskání, tvorby naalsi sloučenin, neexistuje žádný volný sodík a nevytváří „křehký sodný“.
Když obsah hořčíku přesáhne 2%, hořčík odebírá křemík a vyvolává volný sodík, což má za následek „křehkost sodíku“. Vysoká slitina hořčíku hliníku proto nesmí používat tok sodný soli. Mezi metody, jak zabránit „odstranění sodíku“, zahrnují chloraci, která způsobuje, že sodík vytvoří NaCl a je propuštěn do strusky, přidáním bizmutu za vzniku Na2BI a vstupu do kovové matrice; Přidání antimonu za vzniku Na3SB nebo přidání vzácných zemí může mít také stejný účinek.
Editoval May Jiang z Mat Aluminium
Čas příspěvku: srpen-08-2024
