Vanadiini muodostaa alumiiniseoksesta tulenkestävää VAl11-yhdistettä, jolla on rooli rakeiden jalostuksessa sulatus- ja valuprosessissa, mutta vaikutus on pienempi kuin titaanilla ja zirkoniumilla. Vanadiinilla on myös uudelleenkiteytymisrakenteen jalostus ja uudelleenkiteytymislämpötilan nousu.
Kalsiumin liukoisuus kiinteään aineena alumiiniseokseen on erittäin alhainen, ja se muodostaa CaAl4-yhdisteen alumiinin kanssa. Kalsium on myös alumiiniseoksen superplastinen alkuaine. Alumiiniseos, jossa on noin 5 % kalsiumia ja 5 % mangaania, on superplastinen. Kalsium ja pii muodostavat CaSi:tä, joka ei liukene alumiiniin. Koska piin kiinteän liuoksen määrä vähenee, teollisen puhtaan alumiinin johtavuutta voidaan hieman parantaa. Kalsium voi parantaa alumiiniseoksen leikkausominaisuuksia. CaSi2 ei voi vahvistaa alumiiniseoksen lämpökäsittelyä. Kalsiumin jäämät ovat hyödyllisiä vedyn poistamiseksi sulasta alumiinista.
Lyijy, tina ja vismutti ovat matalassa lämpötilassa sulavia metalleja. Niiden kiinteä liukenevuus alumiiniin on heikko, mikä heikentää seoksen lujuutta hieman, mutta voi parantaa leikkausominaisuuksia. Vismutti laajenee jähmettyessään, mikä on hyödyllistä syöttöön. Vismutin lisääminen runsaasti magnesiumia sisältäviin seoksiin voi estää "natriumin haurautta".
Antimonia käytetään pääasiassa modifiointiaineena valetuissa alumiiniseoksissa, ja sitä käytetään harvoin taotuissa alumiiniseoksissa. Al-Mg-taottujen alumiiniseosten korvaamiseksi vismutilla voi estää natriumhaurastumisen. Kun antimonia lisätään joihinkin Al-Zn-Mg-Cu-seoksiin, kuumapuristuksen ja kylmäpuristuksen suorituskykyä voidaan parantaa.
Beryllium voi parantaa oksidikalvon rakennetta taotussa alumiiniseoksessa ja vähentää palamishäviöitä ja sulkeumia valun aikana. Beryllium on myrkyllinen alkuaine, joka voi aiheuttaa allergisen myrkytyksen. Siksi alumiiniseokset, jotka joutuvat kosketuksiin elintarvikkeiden ja juomien kanssa, eivät saa sisältää berylliumia. Berylliumin pitoisuus hitsausmateriaaleissa pidetään yleensä alle 8 μg/ml. Myös hitsauspohjana käytettävän alumiiniseoksen tulisi kontrolloida berylliumin pitoisuutta.
Natrium on lähes liukenematonta alumiiniin, sen suurin kiinteän aineen liukoisuus on alle 0,0025 % ja natriumin sulamispiste on alhainen (97,8 °C). Kun seoksessa on natriumia, se adsorboituu dendriittien tai raerajojen pinnalle jähmettymisen aikana. Lämpökäsittelyn aikana natrium muodostaa raerajalle nestemäisen adsorptiokerroksen, ja haurashalkeilun yhteydessä muodostuu NaAlSi-yhdistettä, vapaata natriumia ei ole, eikä "natriumin haurautta" esiinny. Kun magnesiumpitoisuus ylittää 2 %, magnesium ottaa piitä ja saostaa vapaata natriumia, mikä johtaa "natriumin haurastumiseen". Siksi korkean magnesiumin alumiiniseoksissa ei saa käyttää natriumsuolaflukseja. Menetelmä "natriumin haurastumisen" estämiseksi on kloorausmenetelmä, jossa natrium muodostaa NaCl:a ja purkaa sen kuonaan, ja vismuttia lisätään Na2Bi:n muodostamiseksi ja metallimatriisiin pääsyn edistämiseksi. Sama vaikutus voi olla myös antimonin lisäämisellä Na3Sb:n muodostamiseksi tai harvinaisten maametallien lisäämisellä.
Toimittanut May Jiang MAT Aluminiumista
Julkaisun aika: 11.11.2023
