Kupari
Kun alumiini-kuveriseos-alumiinirikas osa on 548, kuparin suurin liukoisuus alumiiniin on 5,65%. Kun lämpötila laskee 302: een, kuparin liukoisuus on 0,45%. Kupari on tärkeä seoselementti, ja sillä on tietty kiinteä liuoksen vahvistava vaikutus. Lisäksi ikääntymisen saostetulla CUAL2: lla on ilmeinen ikääntyvä vahvistusvaikutus. Alumiiniseosten kuparisisältö on yleensä välillä 2,5 - 5%, ja vahvistava vaikutus on paras, kun kuparisisältö on 4–6,8%, joten useimpien duralumiiniseosten kuparisisältö on tällä alueella. Alumiinikopereokset voivat sisältää vähemmän piitä, magnesiumia, mangaania, kromia, sinkkiä, rautaa ja muita elementtejä.
Pii
Kun al-Si-seosjärjestelmän alumiinirikkaalla osalla on eutektinen lämpötila 577, piin suurin liukoisuus kiinteässä liuoksessa on 1,65%. Vaikka liukoisuus vähenee lämpötilan alenemisen myötä, näitä seoksia ei yleensä voida vahvistaa lämpökäsittelyllä. Alumiini-Silicon-seoksella on erinomaiset valuominaisuudet ja korroosionkestävyys. Jos magnesiumia ja piitä lisätään alumiiniin samanaikaisesti alumiinimagnesiumin ja-silicon-seoksen muodostamiseksi, vahvistusvaihe on MGSI. Magnesiumin massasuhde pii on 1,73: 1. Kun suunnittelet al-Mg-Si-seoksen koostumusta, magnesiumin ja piin sisältö on konfiguroitu tässä suhteessa matriisissa. Joidenkin al-MG-Si-seosten voimakkuuden parantamiseksi lisätään sopiva määrä kuparia ja lisätään sopiva määrä kromia kuparin haitallisten vaikutusten korvaamiseksi korroosionkestävyyteen.
MG2SI: n suurin liukoisuus alumiinissa alumiinirikkaassa osassa Al-Mg2SI-seosjärjestelmän tasapainofaasikaavion alueella on 1,85%ja hidastuvuus on pieni lämpötilan laskiessa. Muodostuneissa alumiiniseoksissa pelkästään piin lisääminen alumiiniin rajoittuu hitsausmateriaaleihin, ja piin lisäämisellä alumiiniin on myös tietty vahvistava vaikutus.
Magnesium
Vaikka liukoisuuskäyrä osoittaa, että alumiinin magnesiumin liukoisuus laskee huomattavasti lämpötilan laskiessa, magnesiumpitoisuus useimmissa teollisissa muodonmuutosalumiiniseoksissa on alle 6%. Piilisävy on myös pieni. Tämän tyyppistä seosta ei voida vahvistaa lämpökäsittelyllä, mutta sillä on hyvä hitsaus, hyvä korroosionkestävyys ja keskipitkä lujuus. Alumiinin vahvistaminen magnesiumin avulla on ilmeistä. Jokaista magnesiumin 1%: n kasvua vetolujuus kasvaa noin 34MPa. Jos lisätään alle 1% mangaania, vahvistuvaa vaikutusta voidaan täydentää. Siksi mangaanin lisääminen voi vähentää magnesiumpitoisuutta ja vähentää kuuman halkeilun taipumusta. Lisäksi mangaani voi myös saostaa tasaisesti MG5AL8 -yhdisteitä parantaen korroosionkestävyyttä ja hitsaussuorituskykyä.
Mangaani
Kun al-MN-seosjärjestelmän litteän tasapainovaihekaavion eutektinen lämpötila on 658, mangaanin suurin liukoisuus kiinteässä liuoksessa on 1,82%. Seoksen vahvuus kasvaa liukoisuuden lisääntyessä. Kun mangaanipitoisuus on 0,8%, pidennys saavuttaa maksimiarvon. Al-MN-seos on ei-ikäinen kovettuminen, ts. Sitä ei voida vahvistaa lämpökäsittelyllä. Mangaani voi estää alumiiniseosten uudelleenkiteytysprosessin, nostaa uudelleen kiteytyslämpötilaa ja parantaa uudelleen kiteytettyjä jyviä. Uudelleenkiteytettyjen jyvien hienosäätö johtuu pääasiassa siitä, että MNAL6 -yhdisteiden dispergoituneet hiukkaset estävät uudelleenkiteytettyjen jyvien kasvua. MNAL6: n toinen tehtävä on liuottaa epäpuhtausrauta muodostamaan (Fe, Mn) al6, vähentämällä raudan haitallisia vaikutuksia. Mangaani on tärkeä elementti alumiiniseoksissa. Se voidaan lisätä yksin al-mn-binaariseoksen muodostamiseksi. Useimmiten se lisätään yhdessä muiden seostavien elementtien kanssa. Siksi suurin osa alumiiniseoksista sisältää mangaania.
Sinkki
Sinkin liukoisuus alumiiniin on 31,6% 275: llä Al-Zn-seosjärjestelmän tasapainovaihekaavion alumiinirikkaassa osassa, kun taas sen liukoisuus laskee 5,6%: iin 125: een. Pelkästään sinkin lisääminen alumiiniin on hyvin rajoitettu Alumiiniseoksen vahvuus muodonmuutosolosuhteissa. Samanaikaisesti stressikorroosiohalkeiluun on taipumus rajoittaa sen käyttöä. Sinkin ja magnesiumin lisääminen alumiiniin samaan aikaan muodostaa vahvistusvaiheen MG/Zn2: n, jolla on merkittävä vahvistusvaikutus seokseen. Kun MG/Zn2 -pitoisuus kasvaa 0,5%: sta 12%: iin, vetolujuus ja saannon lujuus voivat kasvaa merkittävästi. Superhard -alumiiniseoksissa, joissa magnesiumpitoisuus ylittää vaaditun määrän Mg/Zn2 -vaiheen muodostamiseksi, kun sinkin suhdetta magnesiumiin säädetään noin 2,7, jännityskorroosion halkeamiskestävyys on suurin. Esimerkiksi kuparin elementin lisääminen al-Zn-MG: hen muodostaa al-Zn-Mg-Cu -sarjan seoksen. Pohjan vahvistava vaikutus on suurin kaikista alumiiniseosista. Se on myös tärkeä alumiiniseosmateriaali ilmailu-, ilmailuteollisuudessa ja sähkövoimateollisuudessa.
Rauta- ja pii
Rautaa lisätään al-cu-mg-ni-fe-sarjojen asettamiselementeinä, jotka on taistellut alumiiniseokset, ja piitä lisätään al-mg-Si-sarjojen asettamiselementeinä, jotka on tehty alumiinia ja al-Si-sarjoissa hitsaustangoja ja alumiinia seokset. Pohja -alumiiniseoksissa pii ja rauta ovat yleisiä epäpuhtauselementtejä, joilla on merkittävä vaikutus seoksen ominaisuuksiin. Niitä esiintyy pääasiassa FECL3: na ja vapaana piikinä. Kun pii on suurempi kuin rauta, p-fesial3 (tai Fe2Si2Al9) -vaihe muodostuu ja kun rauta on suurempi kuin pii, muodostuu α-Fe2Sial8 (tai Fe3SI2AL12). Kun raudan ja piin suhde on väärin, se aiheuttaa halkeamia valussa. Kun valettujen alumiinin rautapitoisuus on liian korkea, valu tulee hauraasti.
Titaani ja boori
Titanium on yleisesti käytetty additiivinen elementti alumiiniseoksissa, lisätty al-ti- tai al-Ti-B-päälejeeroittimien muodossa. Titanium ja alumiini muodostavat Tial2-faasin, josta tulee ei-spontaani ydin kiteytymisen aikana ja jolla on rooli valukarakenteen ja hitsausrakenteen puhdistamisessa. Kun al-ti-seokset käyvät läpi pakkausreaktion, titaanin kriittinen pitoisuus on noin 0,15%. Jos boori on läsnä, hidastuminen on niin pieni kuin 0,01%.
Kromi
Kromi on yleinen additiivinen elementti al-MG-Si-sarjoissa, al-Mg-Zn-sarjoissa ja al-MG-sarjojen seoksissa. 600 ° C: ssa kromin liukoisuus alumiiniin on 0,8%, ja se on pohjimmiltaan liukenematon huoneenlämpötilassa. Kromi muodostaa metallien välisiä yhdisteitä, kuten (CRFE) AL7 ja (CRMN) AL12 alumiinissa, mikä estää uudelleenkiteytyksen ydin- ja kasvuprosessia ja jolla on tietty vahvistava vaikutus seokseen. Se voi myös parantaa seoksen sitkeyttä ja vähentää alttiutta stressikorroosiohalkeiluun.
Sivusto lisää kuitenkin sammutusherkkyyttä, mikä tekee anodisoidusta kalvosta keltaista. Alumiiniseoksiin lisätyn kromin määrä ei yleensä ylitä 0,35%ja vähenee seoksen siirtymäosien lisääntyessä.
Strontium
Strontium on pinta-aktiivinen elementti, joka voi muuttaa metallien välisten yhdistefaasien käyttäytymistä kristallografisesti. Siksi strontium -elementin modifikaatiohoito voi parantaa seoksen muovityötä ja lopputuotteen laatua. Pitkän tehokkaan modifikaatioajan, hyvän vaikutuksen ja toistettavuuden vuoksi strontium on korvannut natriumin käytön al-Si-valuseoksissa viime vuosina. Lisäämällä 0,015%~ 0,03%strontiumia alumiiniseokselle ekstruusiolle, muuttaa p-alfesi-faasin harteen a-alfesi-faasiksi, vähentäen harteen homogenisointiaikaa 60%~ 70%, mikä parantaa materiaalien mekaanisia ominaisuuksia ja muovisia prosessoitumisia; Tuotteiden pinnan karheuden parantaminen.
Korkean siili (10%~ 13%) muodonmuutos alumiiniseoksista lisäämällä 0,02%~ 0,07%strontiumelementtiä voi vähentää primaarikiteitä minimiin, ja myös mekaaniset ominaisuudet paranevat merkittävästi. Vetolujuus бB kasvaa 233MPA: sta 236MPA: iin, ja saannon lujuus б0,2 kasvoi 204MPA: sta 210MPA: iin, ja pidentyminen б5 kasvoi 9%: sta 12%: iin. Strontiumin lisääminen hypereutektiseen al-Si-seokseen voi vähentää primaaristen piihiukkasten kokoa, parantaa muovin käsittelyominaisuuksia ja mahdollistaa sileän kuuman ja kylmän rullan.
Zirkonium
Zirkonium on myös yleinen lisäaine alumiiniseoksissa. Yleensä alumiiniseoksiin lisätty määrä on 0,1%~ 0,3%. Zirkonium ja alumiini muodostavat zral3 -yhdisteitä, jotka voivat estää uudelleenkiteyttämisprosessia ja hienosäätää uudelleenkiteytettyjä jyviä. Zirkonium voi myös tarkentaa valukarakennetta, mutta vaikutus on pienempi kuin titaani. Zirkoniumin läsnäolo vähentää titaanin ja boorin viljan puhdistusvaikutusta. Al-zn-mg-cu-seoksissa, koska zirkoniumilla on pienempi vaikutus sammutusherkkyyteen kuin kromilla ja mangaanilla, on aiheellista käyttää zirkoniumia kromin ja mangaanin sijasta reventääkseen uudelleenkiteytettyä rakennetta.
Harvinaiset maametallit
Alumiiniseoksissa lisätään harvinaisia maametallien elementtejä komponenttien superjäähdytyksen lisäämiseksi alumiiniseosvalun aikana, jalostusjyvien vähentämiseksi, sekundaarisen kidekierroksen vähentämiseksi, seoksen kaasujen ja sulkeumien vähentämiseksi ja taipumus sferoidoida sisällyttämisvaihe. Se voi myös vähentää sulan pintajännitystä, lisätä sujuvuutta ja helpottaa valua harkoihin, joilla on merkittävä vaikutus prosessin suorituskykyyn. On parempi lisätä erilaisia harvinaisia maametallia noin 0,1%. Sekalaisten harvinaisten maametallien (sekoitettu la-CE-PR-ND jne.) Lisäys vähentää kriittistä lämpötilaa ikääntymisen G? P -vyöhykkeen muodostumiseksi al-0,65%Mg-0,61%SI-seoksella. Magnesiumia sisältävät alumiiniseokset voivat stimuloida harvinaisten maametallien elementtien metamorfismia.
Epäpuhtaus
Vanadiumi muodostaa VAL11 -tulenkestävän yhdisteen alumiiniseoksissa, joilla on merkitys jyvien puhdistamisessa sulamis- ja valuprosessin aikana, mutta sen rooli on pienempi kuin titaani ja zirkonium. Vanadiumilla on myös vaikutusta uudelleenkiteytetyn rakenteen puhdistamiseen ja uudelleenkiteyttämislämpötilan nostamiseen.
Kalsiumin kiinteä liukoisuus alumiiniseoksissa on erittäin alhainen, ja se muodostaa CAAL4 -yhdisteen alumiinilla. Kalsium on alumiiniseosten superplastinen elementti. Alumiiniseos, jolla on noin 5% kalsiumia ja 5% mangaania, on superplastisuus. Kalsium ja pii muodostavat CASI: n, joka on liukenematon alumiiniin. Koska kiinteä liuos pii vähenee, puhtaan alumiinin teollisuuden johtavuutta voidaan parantaa hiukan. Kalsium voi parantaa alumiiniseosten leikkaustehoa. CASI2 ei voi vahvistaa alumiiniseoksia lämpökäsittelyn kautta. Kalsiumin vähäiset määrät auttavat poistamaan vety sulasta alumiinista.
Lyijy-, tina- ja vismuttielementit ovat matalaa sulamispisteen metalleja. Niiden kiinteä liukoisuus alumiiniin on pieni, mikä vähentää hiukan seoksen voimakkuutta, mutta voi parantaa leikkauskykyä. Vismutti laajenee jähmettymisen aikana, mikä on hyödyllistä ruokintaan. Vismutin lisääminen korkeisiin magnesiumseoksiin voi estää natriumhallinnon.
Antimonia käytetään pääasiassa modifikaattorina valettuissa alumiiniseoksissa, ja sitä käytetään harvoin epämuodostuneissa alumiiniseoksissa. Korvaa vain vismutti al-MG: n epämuodostuneessa alumiiniseoksessa natriumhallinnon estämiseksi. Joihinkin al-Zn-Mg-Cu-seoksiin lisätään antimoni-elementtiä kuumien puristus- ja kylmäpuristusprosessien suorituskyvyn parantamiseksi.
Beryllium voi parantaa oksidikalvon rakennetta epämuodostuneissa alumiiniseoksissa ja vähentää polttamisen menetystä ja sulkeumia sulamisen ja valun aikana. Beryllium on myrkyllinen elementti, joka voi aiheuttaa allergisen myrkytyksen ihmisillä. Siksi berylliumia ei voida sisältää alumiiniseoksissa, jotka joutuvat kosketuksiin ruoan ja juomien kanssa. Hitsausmateriaalien berylliumpitoisuutta säädetään yleensä alle 8 μg/ml. Hitsausalustana käytettyjen alumiiniseosten tulisi myös hallita beryllium -pitoisuutta.
Natrium on melkein liukenematon alumiiniin, ja kiinteä liukoisuus on alle 0,0025%. Natriumin sulamispiste on matala (97,8 ℃), kun natriumia on seoksessa, se adsorboituu dendriittien pinnalle tai viljarajalla jähmettymisen aikana, kuuman prosessoinnin aikana, rajan rajan natrium muodostaa nestemäisen adsorptiokerroksen, Tuloksena hauras halkeiluun, Naalsi -yhdisteiden muodostumiseen, vapaata natriumia ei ole, eikä se tuota ”natriumhauraista”.
Kun magnesiumpitoisuus ylittää 2%, magnesium vie piin ja saostaa vapaan natriumin, mikä johtaa ”natriumin haureuteen”. Siksi korkean magnesiumalumiiniseoksen ei saa käyttää natriumsuolavuoa. Menetelmät "natriumhallinnon" estämiseksi sisältävät kloorauksen, joka aiheuttaa natriumin muodostumisen NaCl: n ja purkautuu kuonaan, lisäämällä vismuttia NA2BI: n muodostamiseksi ja metallimatriisiin syöttämiseksi; Antimonin lisäämisellä Na3SB: n muodostamiseen tai harvinaisten maametallien lisäämiseen voi myös olla sama vaikutus.
Toimittanut May Jiang Mat Alumiinista
Viestin aika: elokuu 08-2024
