Baker
Ko je del aluminijeve zlitine zlitine, bogat z aluminijem, 548, je največja topnost bakra v aluminiju 5,65%. Ko temperatura pade na 302, je topnost bakra 0,45%. Baker je pomemben element zlitine in ima določen učinek krepitve trdne raztopine. Poleg tega ima CUAL2, ki ga obori s staranjem, očiten učinek krepitve staranja. Vsebnost bakra v aluminijevih zlitinah je ponavadi med 2,5% in 5%, krepitveni učinek pa je najboljši, kadar je vsebnost bakra med 4% in 6,8%, zato je vsebnost bakra v večini duraluminskih zlitin v tem območju. Aluminijeve zlitine lahko vsebujejo manj silicija, magnezija, mangana, kroma, cinka, železa in drugih elementov.
Silicij
Kadar ima aluminijasti del sistema Al-Si zlitine evtektična temperatura 577, je največja topnost silicija v trdni raztopini 1,65%. Čeprav se topnost znižuje z zniževanjem temperature, teh zlitin na splošno ni mogoče okrepiti s toplotno obdelavo. Aluminijasta zlitina ima odlične lastnosti vlivanja in korozijsko odpornost. Če se aluminiju hkrati dodata magnezij in silikon, da tvorita zlitino aluminija-magnezij-silikon, je faza krepitve MGSI. Masno razmerje magnezija in silicija je 1,73: 1. Pri oblikovanju sestave zlitine Al-Mg-Si sta vsebina magnezija in silicija konfigurirana v tem razmerju na matrici. Da bi izboljšali moč nekaterih zlitin Al-Mg-Si, dodamo ustrezno količino bakra in dodamo ustrezno količino kroma, da izravnava škodljive učinke bakra na korozijsko odpornost.
Največja topnost MG2SI v aluminiju v aluminiju, bogatem z ravnotežnim faznim diagramom sistema zlitine Al-MG2SI, je 1,85%, upočasnjevanje pa je majhno, ko se temperatura znižuje. V deformiranih aluminijevih zlitinah je dodajanje silicija samo aluminiju omejeno na varilne materiale, dodajanje silicija aluminiju pa ima tudi določen krepitveni učinek.
Magnezij
Čeprav krivulja topnosti kaže, da se topnost magnezija v aluminiju močno zmanjša, ko se temperatura znižuje, je vsebnost magnezija v večini industrijskih deformiranih aluminijevih zlitin manjša od 6%. Tudi vsebnost silicija je nizka. Te vrste zlitine ne moremo okrepiti s toplotno obdelavo, vendar ima dobro varljivost, dobro korozijsko odpornost in srednjo moč. Očitno je krepitev aluminija z magnezijem. Za vsakega 1% povečanja magnezija se natezna trdnost poveča za približno 34MPa. Če dodamo manj kot 1% mangana, se lahko dopolnjuje krepitveni učinek. Zato lahko dodajanje mangana zmanjša vsebnost magnezija in zmanjša težnjo vročega razpokanja. Poleg tega lahko mangan enakomerno obori tudi spojine MG5AL8, kar izboljša odpornost na korozijo in varilno delovanje.
Mangan
Kadar je evtektična temperatura ploščatega ravnotežnega faznega diagrama sistema Al-MN zlitine 658, je največja topnost mangana v trdni raztopini 1,82%. Moč zlitine se poveča s povečanjem topnosti. Ko je vsebnost mangana 0,8%, raztezanje doseže največjo vrednost. Al-MN Alloy je zlitina, ki ni bila utrjevanje, to pomeni, da je ni mogoče okrepiti s toplotno obdelavo. Mangan lahko prepreči proces rekristalizacije aluminijevih zlitin, poveča temperaturo rekristalizacije in znatno izpopolni rekristalizirana zrna. Izpopolnjevanje prekristaliziranih zrn je predvsem posledica dejstva, da razpršeni delci spojin MNAL6 ovirajo rast rekristaliziranih zrn. Druga funkcija MNAL6 je raztapljanje nečistoče železa na tvorbo (Fe, Mn) AL6, kar zmanjša škodljive učinke železa. Mangan je pomemben element v aluminijevih zlitinah. Lahko ga dodate sam, da tvori binarno zlitino Al-Mn. Pogosteje ga dodamo skupaj z drugimi legirnimi elementi. Zato večina aluminijevih zlitin vsebuje mangan.
Cink
Topnost cinka v aluminiju je 31,6% pri 275 v aluminiju, bogatem z ravnotežnim faznim diagramom sistema Al-ZN zlitine, medtem ko se njegova topnost pri 125 pade na 5,6%. Dodajanje cinka samo v aluminiju ima zelo omejeno izboljšanje v aluminiju Moč aluminijeve zlitine v deformacijskih pogojih. Hkrati obstaja težnja po razpokanju korozije stresa in tako omeji njeno uporabo. Dodajanje cinka in magnezija aluminiju hkrati tvori krepitveno fazo Mg/Zn2, ki ima pomemben krepitveni učinek na zlitino. Ko se vsebnost Mg/Zn2 poveča z 0,5% na 12%, se lahko natezna trdnost in trdnost donosa znatno poveča. Pri nadrejenih aluminijevih zlitinah, kjer vsebnost magnezija presega potrebno količino, da nastane faza Mg/Zn2, ko se razmerje cinka do magnezija nadzira pri okoli 2,7, je upornost s korozijo stresa največja. Na primer, dodajanje bakrenega elementa v al-Zn-Mg tvori zlitino serije Al-Zn-Mg-Cu. Osnovni krepitveni učinek je največji med vsemi aluminijastimi zlitinami. Je tudi pomemben material aluminijeve zlitine v vesoljski, letalski industriji in električni industriji.
Železo in silicij
Železo je dodano kot legirni elementi v seriji Al-Cu-Ni-Fe kovanih aluminijevih zlitin, silicij pa je dodan kot legirni elementi v seriji al-mg-Si kovane in v varilni palici al-Si in aluminijastemu-silicon listingu zlitine. V osnovnih aluminijevih zlitinah sta silicij in železo pogosti elementi nečistoče, ki pomembno vplivajo na lastnosti zlitine. V glavnem obstajajo kot FECL3 in Free Silicij. Ko je silicij večji od železa, nastane β-fesial3 (ali fe2si2al9) faza in kadar je železo večje od silicija, se tvori α-fe2sial8 (ali fe3si2al12). Ko je razmerje železa in silicija neprimerno, bo pri vlivanju povzročil razpoke. Ko je vsebnost železa v litem aluminiju previsoka, bo igranje postalo krhka.
Titan in boron
Titanium je pogosto uporabljen aditivni element v aluminijevih zlitinah, dodan v obliki al-ti ali al-ti-b mojstrske zlitine. Titanov in aluminij tvorita fazo Tial2, ki postane ne-spontano jedro med kristalizacijo in ima vlogo pri rafiniranju strukture litine in strukture zvara. Ko se al-ti zlitine podvržejo reakciji paketa, je kritična vsebnost titana približno 0,15%. Če je prisoten boron, je upočasnitev le 0,01%.
Krom
Chromium je pogost aditivni element v seriji Al-Mg-SI, seriji Al-Mg-Zn in zlitine serije Al-MG. Pri 600 ° C je topnost kroma v aluminiju 0,8%in je v bistvu netopna pri sobni temperaturi. Kromijeva tvori medmetalne spojine, kot sta (CRFE) AL7 in (CRMN) AL12 v aluminiju, kar ovira postopek nukleacije in rasti rekristalizacije in ima določen krepitveni učinek na zlitino. Prav tako lahko izboljša žilavost zlitine in zmanjša dovzetnost za stres korozije.
Vendar spletno mesto poveča občutljivost za gašenje, zaradi česar je anodizirani film rumen. Količina kroma, dodanega aluminijevim zlitinam, na splošno ne presega 0,35%in se zmanjša s povečanjem prehodnih elementov v zlitini.
Stroncij
Stroncij je površinsko aktiven element, ki lahko kristalografsko spremeni obnašanje intermetalnih spojinskih faz. Zato lahko spreminjanje obdelave z elementom stroncija izboljša plastično obdelovalnost zlitine in kakovost končnega izdelka. Zaradi dolgega učinkovitega časa spreminjanja, dobrega učinka in obnovljivosti je strontion v zadnjih letih nadomestil uporabo natrija v zlitinah al-Si. Če dodate 0,015%~ 0,03%stroncija v aluminijevo zlitino za ekstruzijo, fazo β-alfesi v ingotu v fazo α-alfesi pretvori, kar zmanjša čas homogenizacije ingot za 60%~ 70%, kar izboljša mehanske lastnosti in plastično obdelavo materialov; Izboljšanje površinske hrapavosti izdelkov.
Pri visoko-silikonskih (10%~ 13%) deformiranih aluminijevih zlitinah lahko dodajanje 0,02%~ 0,07%stroncijskega elementa zmanjša primarne kristale na minimum, mehanske lastnosti pa se tudi znatno izboljšajo. Natezna trdnost BB se poveča s 233MPa na 236MPa, trdnost donosa b0,2 pa se je povečala z 204MPa na 210MPa, raztezanje b5 pa z 9% na 12%. Dodajanje stroncija hipeutektični al-Si zlitini lahko zmanjša velikost primarnih silicijevih delcev, izboljša lastnosti plastike in omogoči gladko vroče in hladno valjanje.
Cirkonij
Cirkonij je tudi pogost dodatek pri aluminijevih zlitinah. Na splošno je znesek, dodan aluminijevim zlitinam, 0,1%~ 0,3%. Cirkonijev in aluminijev tvorita spojine zl3, ki lahko ovirajo proces rekristalizacije in izpopolnijo prekristalizirana zrna. Cirkonij lahko tudi izpopolni strukturo vlivanja, vendar je učinek manjši od titana. Prisotnost cirkonija bo zmanjšala učinek rafiniranja zrna titana in bora. V zlitinah Al-Zn-Mg-Cu, ker ima cirkonij manjši učinek na občutljivost za gašenje kot krom in mangan, je primerno uporabiti cirkonij namesto kroma in mangana za izpopolnjevanje prekristalizirane strukture.
Redki zemeljski elementi
Redki zemeljski elementi se dodajo v aluminijeve zlitine, da se povečajo super hlajenje komponent med vlivanjem aluminijevih zlitin, rafinirajo zrna, zmanjšujejo sekundarni razmik med kristali, zmanjšujejo pline in vključitve v zlitini ter ponavadi sferoidizirajo fazo vključevanja. Prav tako lahko zmanjša površinsko napetost taline, poveča tekočnost in olajša vlivanje v ingote, kar pomembno vpliva na uspešnost procesa. Bolje je dodati različne redke zemlje v količini približno 0,1%. Dodatek mešanih redkih zemljo (mešano la-ce-pr-nd itd.) Znižuje kritično temperaturo za nastanek starajočega območja G? P v Al-0,65%Mg-0,61%SI zlitine. Aluminijeve zlitine, ki vsebujejo magnezij, lahko spodbudijo metamorfizem redkih zemeljskih elementov.
Nečistoča
Vanadij tvori ognjevzdržno spojino Val11 v aluminijevih zlitinah, ki igra vlogo pri rafiniranju zrn med postopkom taljenja in vlivanja, vendar je njegova vloga manjša kot pri titanu in cirkoniju. Vanadij ima tudi učinek izpopolnjevanja rekristalizirane strukture in povečanja temperature rekristalizacije.
Trdna topnost kalcija v aluminijevih zlitinah je izjemno nizka in tvori spojino Caal4 z aluminijem. Kalcij je superplastični element aluminijevih zlitin. Aluminijasta zlitina s približno 5% kalcija in 5% mangana ima superplastičnost. Kalcij in silicij v obliki Casi, ki je netopna v aluminiju. Ker se zmanjša trdna raztopina silicija, je mogoče nekoliko izboljšati električno prevodnost industrijskega čistega aluminija. Kalcij lahko izboljša zmogljivost rezanja aluminijevih zlitin. Casi2 s toplotno obdelavo ne more okrepiti aluminijevih zlitin. Količine kalcija v sledovih so koristne pri odstranjevanju vodika iz staljenega aluminija.
Elementi svinca, kositra in bizmuta so kovine z nizko tališče. Njihova trdna topnost v aluminiju je majhna, kar rahlo zmanjša moč zlitine, vendar lahko izboljša zmogljivost rezanja. Bizmut se med strjevanjem širi, kar je koristno za hranjenje. Dodajanje bizmuta visokim magnezijevim zlitinam lahko prepreči natrijevo okore.
Antimona se uporablja predvsem kot modifikator v litih aluminijevih zlitinah in se redko uporablja v deformiranih aluminijevih zlitinah. Zamenjajte bizmut samo v al-MG deformirani aluminijevi zlitini, da preprečite natrij. Element antimona se doda v nekatere zlitine Al-Zn-Mg-Cu, da se izboljša zmogljivost vročega stiskanja in hladnega stiskanja.
Berlij lahko izboljša strukturo oksidnega filma v deformiranih aluminijevih zlitinah in zmanjša izgubo in vključitve med taljenjem in vlivanjem. Berlij je strupen element, ki lahko povzroči alergijsko zastrupitev pri ljudeh. Zato berilija ni mogoče vsebovati v aluminijevih zlitinah, ki pridejo v stik s hrano in pijačami. Vsebnost berilija v materialih za varjenje je običajno nadzorovana pod 8 μg/ml. Aluminijeve zlitine, ki se uporabljajo kot varilni substrati, morajo nadzorovati tudi vsebnost berilija.
Natrij je v aluminiju skoraj netopen, največja trdna topnost pa je manjša od 0,0025%. Tališča natrija je nizka (97,8 ℃), ko je natrij prisoten v zlitini, se med vročo obdelavo adsorbira na površini dendrita ali meji zrn med utrjevanjem, natrij na meji zrn tvori tekoči adsorpcijski sloj, Kar povzroči krhko razpokanje, nastajanje spojin Naalsi, ni prostega natrija in ne proizvaja "natrija krhka ”.
Ko vsebnost magnezija presega 2%, magnezij odvzame silicij in obori prosti natrij, kar ima za posledico "natrijeva čvrvesnost". Zato visoka magnezijeva aluminijeva zlitina ne sme uporabljati toka natrijeve soli. Metode za preprečevanje "natrijevega embritlement" vključujejo kloriranje, zaradi česar natrij tvori NACl in se odvaja v žlindro, kar dodaja bizmut, da tvori na2bi in vstopi v kovinsko matrico; Dodajanje antimona, ki tvori NA3SB ali dodajanje redkih zemlje lahko ima tudi enak učinek.
Uredil maj Jiang iz mat aluminija
Čas objave: avgust-08-2024
