Copper
Sa diha nga ang aluminum-rich nga bahin sa aluminum-copper alloy mao ang 548, ang maximum solubility sa tumbaga sa aluminum mao ang 5.65%. Kung ang temperatura moubos sa 302, ang solubility sa tumbaga mao ang 0.45%. Ang tumbaga usa ka importante nga elemento sa haluang metal ug adunay usa ka solidong epekto sa pagpalig-on sa solusyon. Dugang pa, ang CuAl2 precipitated pinaagi sa pagkatigulang adunay usa ka dayag nga pagkatigulang pagpalig-on nga epekto. Ang sulud sa tumbaga sa mga aluminyo nga sinulud kasagaran tali sa 2.5% ug 5%, ug ang pagpalig-on nga epekto labing maayo kung ang sulud sa tumbaga tali sa 4% ug 6.8%, busa ang sulud sa tumbaga sa kadaghanan nga mga duralumin alloy naa sa sulud niini. Ang aluminum-copper alloys mahimong adunay dili kaayo silicon, magnesium, manganese, chromium, zinc, iron ug uban pang mga elemento.
Silicon
Kung ang aluminum-rich nga bahin sa Al-Si alloy system adunay eutectic temperature nga 577, ang maximum solubility sa silicon sa solid solution mao ang 1.65%. Bisan kung ang solubility mikunhod uban ang pagkunhod sa temperatura, kini nga mga haluang sa kasagaran dili mapalig-on pinaagi sa heat treatment. Ang aluminum-silicon alloy adunay maayo kaayo nga casting properties ug corrosion resistance. Kung ang magnesium ug silicon idugang sa aluminyo sa parehas nga oras aron maporma ang usa ka aluminyo-magnesium-silicon nga haluang metal, ang bahin sa pagpalig-on mao ang MgSi. Ang mass ratio sa magnesium sa silicon mao ang 1.73: 1. Kung gidesinyo ang komposisyon sa Al-Mg-Si nga haluang metal, ang sulud sa magnesium ug silicon gi-configure sa kini nga ratio sa matrix. Aron mapauswag ang kalig-on sa pipila ka mga Al-Mg-Si nga mga haluang metal, usa ka angay nga kantidad sa tumbaga ang idugang, ug usa ka angay nga kantidad sa chromium ang idugang aron mabawi ang dili maayo nga mga epekto sa tumbaga sa resistensya sa kaagnasan.
Ang pinakataas nga solubility sa Mg2Si sa aluminum sa aluminum-rich nga bahin sa equilibrium phase diagram sa Al-Mg2Si alloy system mao ang 1.85%, ug ang deceleration gamay samtang ang temperatura mokunhod. Sa deformed aluminum alloys, ang pagdugang sa silicon nga nag-inusara sa aluminum limitado sa welding nga mga materyales, ug ang pagdugang sa silicon sa aluminum usab adunay usa ka piho nga pagpalig-on nga epekto.
Magnesium
Bisan tuod ang solubility curve nagpakita nga ang solubility sa magnesium sa aluminum mikunhod pag-ayo samtang ang temperatura mokunhod, ang magnesium content sa kadaghanan sa industriyal nga deformed aluminum alloys ubos pa sa 6%. Ubos usab ang sulud sa silicon. Kini nga matang sa haluang metal dili mapalig-on pinaagi sa init nga pagtambal, apan adunay maayo nga weldability, maayo nga corrosion resistensya, ug medium kusog. Ang pagpalig-on sa aluminum pinaagi sa magnesium klaro. Alang sa matag 1% nga pagtaas sa magnesium, ang kusog nga tensile nagdugang sa gibana-bana nga 34MPa. Kung dili moubos sa 1% nga manganese ang idugang, ang epekto sa pagpalig-on mahimong madugangan. Busa, ang pagdugang sa manganese makapakunhod sa sulod sa magnesium ug makapakunhod sa kalagmitan sa init nga pagliki. Dugang pa, ang manganese mahimo usab nga magkaparehas nga pag-ulan sa Mg5Al8 nga mga compound, pagpauswag sa resistensya sa kaagnasan ug paghimo sa welding.
Manganese
Kung ang eutectic nga temperatura sa flat equilibrium phase diagram sa Al-Mn alloy system mao ang 658, ang maximum solubility sa manganese sa solid nga solusyon mao ang 1.82%. Ang kalig-on sa haluang metal nagdugang sa pagtaas sa solubility. Sa diha nga ang manganese nga sulod mao ang 0.8%, ang elongation pagkab-ot sa maximum nga bili. Ang Al-Mn alloy usa ka non-age hardening alloy, nga mao, dili kini mapalig-on pinaagi sa heat treatment. Ang manganese makapugong sa proseso sa recrystallization sa aluminum alloys, makapataas sa temperatura sa recrystallization, ug makadalisay sa recrystallized nga mga lugas. Ang pagpino sa recrystallized nga mga lugas nag-una tungod sa kamatuoran nga ang nagkatibulaag nga mga partikulo sa MnAl6 compounds makababag sa pagtubo sa recrystallized lugas. Ang laing gimbuhaton sa MnAl6 mao ang pagtunaw sa kahugaw nga puthaw aron maporma (Fe, Mn) Al6, nga makapamenos sa makadaot nga epekto sa puthaw. Ang manganese usa ka importante nga elemento sa aluminum alloys. Mahimo kining idugang nga mag-inusara aron mahimong Al-Mn binary alloy. Kasagaran, kini gidugang uban sa ubang mga elemento sa alloying. Busa, kadaghanan sa mga aluminum alloy adunay manganese.
Zinc
Ang solubility sa zinc sa aluminum mao ang 31.6% sa 275 sa aluminum-rich nga bahin sa equilibrium phase diagram sa Al-Zn alloy system, samtang ang solubility niini mikunhod ngadto sa 5.6% sa 125. Ang pagdugang sa zinc lamang sa aluminum adunay limitado nga pag-uswag sa ang kalig-on sa aluminum subong sa ilalum sa deformation kondisyon. Sa samang higayon, adunay kalagmitan sa stress corrosion cracking, sa ingon naglimite sa paggamit niini. Ang pagdugang sa zinc ug magnesium sa aluminyo sa parehas nga oras nagporma sa pagpalig-on nga bahin nga Mg / Zn2, nga adunay hinungdanon nga epekto sa pagpalig-on sa haluang metal. Sa diha nga ang Mg/Zn2 nga sulod misaka gikan sa 0.5% ngadto sa 12%, ang tensile kusog ug abot kusog mahimong kamahinungdanon misaka. Sa superhard aluminum alloys diin ang magnesium content milapas sa gikinahanglan nga kantidad aron maporma ang Mg/Zn2 phase, kung ang ratio sa zinc ngadto sa magnesium kontrolado sa mga 2.7, ang stress corrosion cracking resistance mas dako. Pananglitan, ang pagdugang sa tumbaga nga elemento sa Al-Zn-Mg nagporma ug Al-Zn-Mg-Cu nga serye nga haluang metal. Ang base sa pagpalig-on nga epekto mao ang pinakadako sa tanan nga aluminum subong. Kini usab usa ka importante nga aluminum alloy nga materyal sa aerospace, aviation industry, ug electric power industry.
Iron ug silicon
Ang iron gidugang isip mga elemento sa pag-alloy sa serye sa Al-Cu-Mg-Ni-Fe nga hinimo sa aluminyo nga mga haluang metal, ug ang silicon gidugang isip mga elemento sa pagsagol sa serye sa Al-Mg-Si nga hinimo sa aluminyo ug sa serye sa Al-Si nga welding rod ug aluminum-silicon casting mga sinubong. Sa base nga aluminum alloys, ang silicon ug iron kay kasagarang mga elemento sa kahugawan, nga adunay dakong epekto sa mga kabtangan sa alloy. Nag-una sila nga FeCl3 ug libre nga silicon. Kung ang silicon mas dako kay sa puthaw, ang β-FeSiAl3 (o Fe2Si2Al9) nga bahin maporma, ug kung ang puthaw mas dako kay sa silicon, ang α-Fe2SiAl8 (o Fe3Si2Al12) maporma. Kung ang ratio sa puthaw ug silicon dili husto, kini ang hinungdan sa mga liki sa paghulma. Kung ang sulud sa puthaw sa cast aluminum taas kaayo, ang paghulma mahimong brittle.
Titanium ug Boron
Ang Titanium kay kasagarang gigamit nga additive nga elemento sa aluminum alloys, gidugang sa porma sa Al-Ti o Al-Ti-B master alloy. Ang Titanium ug aluminum nagporma sa TiAl2 phase, nga nahimong non-spontaneous core atol sa crystallization ug adunay papel sa pagpino sa casting structure ug weld structure. Kung ang Al-Ti alloys moagi sa usa ka reaksyon sa pakete, ang kritikal nga sulud sa titanium mga 0.15%. Kung naa ang boron, ang paghinay gamay ra sa 0.01%.
Chromium
Ang Chromium usa ka komon nga additive nga elemento sa Al-Mg-Si series, Al-Mg-Zn series, ug Al-Mg series alloys. Sa 600 ° C, ang solubility sa chromium sa aluminum mao ang 0.8%, ug kini mao ang batakan dili matunaw sa lawak temperatura. Ang Chromium nagporma sa mga intermetallic compound sama sa (CrFe)Al7 ug (CrMn)Al12 sa aluminum, nga makababag sa nucleation ug proseso sa pagtubo sa recrystallization ug adunay piho nga epekto sa pagpalig-on sa alloy. Mahimo usab kini nga mapauswag ang katig-a sa haluang metal ug makunhuran ang pagkadaling maapektuhan sa pag-crack sa corrosion.
Bisan pa, ang site nagdugang sa pagkasensitibo sa pagpalong, nga naghimo sa anodized nga pelikula nga yellow. Ang gidaghanon sa chromium nga gidugang sa aluminum alloys sa kasagaran dili molapas sa 0.35%, ug mikunhod uban sa pagdugang sa mga elemento sa transisyon sa haluang metal.
Strontium
Ang Strontium usa ka elemento nga aktibo sa ibabaw nga makabag-o sa kinaiya sa mga intermetallic compound phase sa crystallographically. Busa, ang pagbag-o sa pagtambal nga adunay strontium nga elemento makapauswag sa plastic workability sa haluang metal ug ang kalidad sa katapusan nga produkto. Tungod sa taas nga epektibo nga panahon sa pagbag-o, maayo nga epekto ug reproducibility, gipulihan sa strontium ang paggamit sa sodium sa Al-Si casting alloy sa bag-ohay nga mga tuig. Ang pagdugang sa 0.015% ~ 0.03% nga strontium sa aluminyo nga haluang metal alang sa extrusion nagpabalik sa β-AlFeSi nga bahin sa ingot ngadto sa α-AlFeSi nga bahin, nga nagpakunhod sa oras sa homogenization sa ingot sa 60% ~ 70%, nagpauswag sa mekanikal nga mga kabtangan ug plastic processability sa mga materyales; pagpaayo sa pagkagahi sa nawong sa mga produkto.
Alang sa high-silicon (10% ~ 13%) deformed aluminum alloys, ang pagdugang sa 0.02% ~ 0.07% nga strontium nga elemento makapakunhod sa mga nag-unang kristal sa usa ka minimum, ug ang mekanikal nga mga kabtangan usab sa kamahinungdanon milambo. Ang tensile strength бb misaka gikan sa 233MPa ngadto sa 236MPa, ug ang yield strength б0.2 misaka gikan sa 204MPa ngadto sa 210MPa, ug ang elongation б5 misaka gikan sa 9% ngadto sa 12%. Ang pagdugang sa strontium sa hypereutectic Al-Si alloy makapakunhod sa gidak-on sa panguna nga mga partikulo sa silikon, makapauswag sa mga kabtangan sa pagproseso sa plastik, ug makapahimo sa hapsay nga init ug bugnaw nga pagligid.
Zirconium
Ang Zirconium usa usab ka komon nga additive sa aluminum alloys. Sa kinatibuk-an, ang kantidad nga gidugang sa aluminum alloys mao ang 0.1% ~ 0.3%. Ang Zirconium ug aluminum nagporma sa ZrAl3 compounds, nga makababag sa proseso sa recrystallization ug makapadalisay sa mga recrystallized nga lugas. Ang zirconium mahimo usab nga magpino sa istruktura sa paghulma, apan ang epekto mas gamay kaysa sa titanium. Ang presensya sa zirconium makapakunhod sa epekto sa pagdalisay sa lugas sa titanium ug boron. Sa Al-Zn-Mg-Cu alloys, tungod kay ang zirconium adunay mas gamay nga epekto sa quenching sensitivity kay sa chromium ug manganese, angay nga gamiton ang zirconium imbes nga chromium ug manganese aron mapino ang recrystallized nga istruktura.
Mga elemento sa talagsaon nga yuta
Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta gidugang sa mga aluminum alloy aron madugangan ang supercooling sa component sa panahon sa paghulma sa aluminum alloy, pagpino sa mga lugas, pagpakunhod sa secondary crystal spacing, pagpakunhod sa mga gas ug mga inklusyon sa alloy, ug hilig sa pag-spheroidize sa inclusion phase. Mahimo usab nga makunhuran ang tensiyon sa nawong sa natunaw, madugangan ang pagka-likido, ug mapadali ang paghulog sa mga ingot, nga adunay hinungdanon nga epekto sa pasundayag sa proseso. Mas maayo nga idugang ang lainlaing mga talagsaon nga yuta sa kantidad nga mga 0.1%. Ang pagdugang sa sinagol nga talagsaon nga yuta (mixed La-Ce-Pr-Nd, ug uban pa) makapamenos sa kritikal nga temperatura alang sa pagporma sa nagkatigulang nga G?P zone sa Al-0.65%Mg-0.61%Si alloy. Ang mga aluminum alloy nga adunay magnesium makapadasig sa metamorphism sa talagsaong mga elemento sa yuta.
kahugawan
Ang Vanadium nagporma sa VAl11 nga refractory compound sa aluminum alloys, nga adunay papel sa pagdalisay sa mga lugas sa panahon sa proseso sa pagtunaw ug paghulma, apan ang papel niini mas gamay kay sa titanium ug zirconium. Ang Vanadium usab adunay epekto sa pagpino sa recrystallized nga istruktura ug pagdugang sa temperatura sa recrystallization.
Ang solid nga solubility sa calcium sa aluminum alloys hilabihan ka ubos, ug kini nahimong CaAl4 compound nga adunay aluminum. Ang calcium usa ka superplastic nga elemento sa aluminum alloys. Ang aluminum alloy nga adunay gibana-bana nga 5% calcium ug 5% manganese adunay superplasticity. Ang calcium ug silicon nahimong CaSi, nga dili matunaw sa aluminum. Tungod kay ang solid nga solusyon nga gidaghanon sa silicon mikunhod, ang electrical conductivity sa industriyal nga purong aluminum mahimong gamay nga molambo. Ang calcium makapauswag sa pagputol sa performance sa aluminum alloys. Ang CaSi2 dili makapalig-on sa aluminum alloys pinaagi sa heat treatment. Ang pagsubay sa gidaghanon sa calcium makatabang sa pagtangtang sa hydrogen gikan sa tinunaw nga aluminum.
Ang mga elemento sa tingga, lata, ug bismuth maoy ubos nga mga metal nga tunawon. Ang ilang solidong solubility sa aluminum gamay, nga gamay nga pagkunhod sa kalig-on sa haluang metal, apan makapauswag sa performance sa pagputol. Ang Bismuth molapad sa panahon sa solidification, nga mapuslanon sa pagpakaon. Ang pagdugang sa bismuth sa taas nga magnesium alloys makapugong sa sodium embrittlement.
Ang antimony kasagarang gigamit isip modifier sa cast aluminum alloys, ug panagsa ra nga gigamit sa deformed aluminum alloys. Ilisan lamang ang bismuth sa Al-Mg nga deformed aluminum alloy aron malikayan ang sodium embrittlement. Ang elemento sa antimony gidugang sa pipila nga Al-Zn-Mg-Cu nga mga haluang metal aron mapauswag ang paghimo sa mga proseso sa pagpindot sa init ug bugnaw.
Ang Beryllium makapauswag sa istruktura sa oxide film sa deformed aluminum alloys ug makapakunhod sa pagkawala sa pagsunog ug mga inklusyon sa panahon sa pagtunaw ug paghulma. Ang Beryllium usa ka makahilo nga elemento nga mahimong hinungdan sa pagkahilo sa alerdyi sa mga tawo. Busa, ang beryllium dili masulod sa aluminum alloys nga makontak sa pagkaon ug ilimnon. Ang beryllium nga sulod sa welding nga mga materyales kasagarang kontrolado ubos sa 8μg/ml. Ang mga aluminum alloy nga gigamit isip welding substrates kinahanglan usab nga makontrol ang beryllium content.
Ang sodium hapit dili matunaw sa aluminyo, ug ang labing taas nga solidong solubility dili moubos sa 0.0025%. ang pagkatunaw nga punto sa sodium mao ang ubos (97.8 ℃), sa diha nga ang sodium anaa sa subong, kini adsorbed sa dendrite nawong o sa lugas utlanan sa panahon sa solidification, sa panahon sa init nga pagproseso, ang sodium sa lugas utlanan porma sa usa ka liquid adsorption layer, nga miresulta sa brittle cracking, ang pagporma sa NaAlSi compounds, walay libre nga sodium, ug dili makahimo og "sodium brittle".
Kung ang sulod sa magnesium molapas sa 2%, ang magnesium mokuha sa silicon ug mag-precipitate sa libre nga sodium, nga moresulta sa "sodium brittleness". Busa, ang taas nga magnesium aluminum alloy dili tugutan nga mogamit sa sodium salt flux. Ang mga paagi sa pagpugong sa "sodium embrittlement" naglakip sa chlorination, nga maoy hinungdan sa sodium sa pagporma sa NaCl ug ipagawas ngadto sa slag, pagdugang sa bismuth aron maporma ang Na2Bi ug pagsulod sa metal matrix; Ang pagdugang sa antimony aron maporma ang Na3Sb o pagdugang sa mga talagsaon nga yuta mahimo usab nga adunay parehas nga epekto.
Gi-edit ni May Jiang gikan sa MAT Aluminum
Oras sa pag-post: Ago-08-2024
