Vanadiini muodostaa alumiiniseoksessa tulenkestävää VAl11-yhdistettä, jolla on rooli rakeiden jalostuksessa sulatus- ja valuprosessissa, mutta vaikutus on pienempi kuin titaanin ja zirkoniumin. Vanadiinilla on myös uudelleenkiteytysrakennetta jalostava ja uudelleenkiteytyslämpötilaa nostava vaikutus.
Kalsiumin kiinteä liukoisuus alumiiniseokseen on erittäin alhainen ja se muodostaa CaAl4-yhdistettä alumiinin kanssa. Kalsium on myös alumiiniseoksen superplastinen elementti. Alumiinilejeeringillä, jossa on noin 5 % kalsiumia ja 5 % mangaania, on superplastisuus. Kalsium ja pii muodostavat CaSi:tä, joka on alumiiniin liukenematon. Koska kiinteän piiliuoksen määrä vähenee, teollisen puhtaan alumiinin johtavuutta voidaan hieman parantaa. Kalsium voi parantaa alumiiniseoksen leikkauskykyä. CaSi2 ei voi vahvistaa alumiiniseoksen lämpökäsittelyä. Hiven kalsiumia on hyödyllistä poistaa vetyä sulasta alumiinista.
Lyijy-, tina- ja vismuttielementit ovat matalassa lämpötilassa sulavia metalleja. Niillä on vähän kiintoaineliukoisuutta alumiiniin, mikä heikentää hieman lejeeringin lujuutta, mutta voi parantaa leikkaustehoa. Vismutti laajenee jähmettymisen aikana, mikä on hyödyllistä ruokinnassa. Vismutin lisääminen runsaisiin magnesiumseoksiin voi estää "natriumhaurautta".
Antimonia käytetään pääasiassa modifiointiaineena valetuissa alumiiniseoksissa, ja sitä käytetään harvoin muokatuissa alumiiniseoksissa. Korvaa vismuttia vain Al-Mg-muokatuissa alumiiniseoksissa natriumin haurastumisen estämiseksi. Kun antimonielementtiä lisätään joihinkin Al-Zn-Mg-Cu-seoksiin, kuumapuristuksen ja kylmäpuristuksen suorituskykyä voidaan parantaa.
Beryllium voi parantaa oksidikalvon rakennetta muokatussa alumiiniseoksessa ja vähentää palamishäviöitä ja sulkeumia valun aikana. Beryllium on myrkyllinen alkuaine, joka voi aiheuttaa allergisen myrkytyksen. Tästä syystä ruokien ja juomien kanssa kosketuksiin joutuvat alumiiniseokset eivät voi sisältää berylliumia. Berylliumpitoisuutta hitsausmateriaaleissa pidetään yleensä alle 8 μg/ml. Hitsauspohjana käytettävän alumiiniseoksen tulisi myös säädellä berylliumpitoisuutta.
Natrium on lähes liukenematon alumiiniin, suurin kiintoaineliukoisuus on alle 0,0025 % ja natriumin sulamispiste on alhainen (97,8 °C). Kun lejeeringissä on natriumia, se adsorboituu dendriittien pinnalle tai raerajoille jähmettymisen aikana. Lämpöprosessoinnin aikana raerajalla oleva natrium muodostaa nestemäisen adsorptiokerroksen, ja kun tapahtuu hauras halkeilu, muodostuu NaAlSi-yhdistettä, vapaata natriumia ei ole olemassa eikä "natriumhaurautta" esiinny. Kun magnesiumpitoisuus ylittää 2 %, magnesium ottaa piitä ja saostaa vapaata natriumia, mikä johtaa "natriumhaurastumiseen". Siksi runsaasti magnesiumia sisältävissä alumiiniseoksissa ei saa käyttää natriumsuolaa. Menetelmä "natriumhaurastumisen" estämiseksi on kloorausmenetelmä, jossa natrium muodostuu NaCl:a ja purkaa sen kuonaan, ja lisää vismuttia, jotta se muodostaa Na2Bi:tä ja pääsee metallimatriisiin; antimonin lisäämisellä Na3Sb:n muodostamiseksi tai harvinaisten maametallien lisäämisellä voi myös olla sama rooli.
Toimittanut May Jiang, MAT Aluminium
Postitusaika: 11.11.2023
