Tanso
Kapag ang bahagi ng aluminyo na mayaman ng aluminyo-tanso na haluang metal ay 548, ang maximum na solubility ng tanso sa aluminyo ay 5.65%. Kapag ang temperatura ay bumaba sa 302, ang solubility ng tanso ay 0.45%. Ang Copper ay isang mahalagang elemento ng haluang metal at may isang tiyak na solidong pagpapalakas ng solusyon. Bilang karagdagan, ang Cual2 na pinalawak ng pag -iipon ay may isang malinaw na epekto ng pagpapalakas ng pag -iipon. Ang nilalaman ng tanso sa mga haluang metal na aluminyo ay karaniwang nasa pagitan ng 2.5% at 5%, at ang pagpapalakas na epekto ay pinakamahusay kapag ang nilalaman ng tanso ay nasa pagitan ng 4% at 6.8%, kaya ang nilalaman ng tanso ng karamihan sa mga haluang metal na duralumin ay nasa loob ng saklaw na ito. Ang mga haluang metal na aluminyo ay maaaring maglaman ng mas kaunting silikon, magnesiyo, mangganeso, chromium, sink, bakal at iba pang mga elemento.
Silikon
Kapag ang bahagi ng aluminyo na mayaman ng aluminyo ng aluminyo ay may eutectic na temperatura na 577, ang maximum na solubility ng silikon sa solidong solusyon ay 1.65%. Bagaman bumababa ang solubility sa pagbawas ng temperatura, ang mga haluang metal na ito sa pangkalahatan ay hindi mapapalakas ng paggamot sa init. Ang aluminyo-silikon haluang metal ay may mahusay na mga katangian ng paghahagis at paglaban sa kaagnasan. Kung ang magnesium at silikon ay idinagdag sa aluminyo nang sabay upang makabuo ng isang aluminyo-magnesium-silikon na haluang metal, ang phase ng pagpapalakas ay MGSI. Ang ratio ng masa ng magnesiyo sa silikon ay 1.73: 1. Kapag nagdidisenyo ng komposisyon ng al-mg-si haluang metal, ang mga nilalaman ng magnesiyo at silikon ay na-configure sa ratio na ito sa matrix. Upang mapagbuti ang lakas ng ilang mga alloy na al-mg-Si, ang isang naaangkop na halaga ng tanso ay idinagdag, at isang naaangkop na halaga ng kromo ay idinagdag upang mabawasan ang masamang epekto ng tanso sa paglaban ng kaagnasan.
Ang maximum na solubility ng Mg2Si sa aluminyo sa bahagi ng aluminyo na mayaman ng equilibrium phase diagram ng Al-MG2SI alloy system ay 1.85%, at ang pagkabulok ay maliit habang bumababa ang temperatura. Sa deformed aluminyo alloys, ang pagdaragdag ng silikon lamang sa aluminyo ay limitado sa mga materyales ng hinang, at ang pagdaragdag ng silikon sa aluminyo ay mayroon ding isang tiyak na pagpapalakas na epekto.
Magnesium
Bagaman ang curve ng solubility ay nagpapakita na ang solubility ng magnesium sa aluminyo ay lubos na bumababa habang bumababa ang temperatura, ang nilalaman ng magnesiyo sa karamihan sa mga alloy na aluminyo na aluminyo ay mas mababa sa 6%. Ang nilalaman ng silikon ay mababa rin. Ang ganitong uri ng haluang metal ay hindi maaaring palakasin sa pamamagitan ng paggamot sa init, ngunit may mahusay na weldability, mahusay na pagtutol ng kaagnasan, at katamtamang lakas. Ang pagpapalakas ng aluminyo sa pamamagitan ng magnesiyo ay halata. Para sa bawat 1% na pagtaas sa magnesiyo, ang lakas ng makunat ay nagdaragdag ng humigit -kumulang na 34MPa. Kung mas mababa sa 1% na mangganeso ay idinagdag, ang pagpapalakas ng epekto ay maaaring madagdagan. Samakatuwid, ang pagdaragdag ng mangganeso ay maaaring mabawasan ang nilalaman ng magnesiyo at mabawasan ang pagkahilig ng mainit na pag -crack. Bilang karagdagan, ang Manganese ay maaari ring pantay -pantay na pag -unlad ng mga compound ng MG5Al8, pagpapabuti ng paglaban ng kaagnasan at pagganap ng hinang.
Manganese
Kapag ang eutectic na temperatura ng flat equilibrium phase diagram ng Al-MN alloy system ay 658, ang maximum na solubility ng mangganeso sa solidong solusyon ay 1.82%. Ang lakas ng haluang metal ay nagdaragdag sa pagtaas ng solubility. Kapag ang nilalaman ng mangganeso ay 0.8%, ang pagpahaba ay umabot sa maximum na halaga. Ang Al-Mn Alloy ay isang non-age hardening alloy, iyon ay, hindi ito mapapalakas ng paggamot sa init. Maaaring maiwasan ng Manganese ang proseso ng pag -recrystallization ng mga haluang metal na aluminyo, dagdagan ang temperatura ng recrystallization, at makabuluhang pinuhin ang mga recrystallized na butil. Ang pagpipino ng mga recrystallized na butil ay higit sa lahat dahil sa ang katunayan na ang mga nagkalat na mga particle ng Mnal6 compound ay hadlangan ang paglaki ng mga recrystallized na butil. Ang isa pang pag -andar ng MNAL6 ay upang matunaw ang iron iron upang mabuo (Fe, Mn) AL6, na binabawasan ang mga nakakapinsalang epekto ng bakal. Ang Manganese ay isang mahalagang elemento sa mga haluang metal na aluminyo. Maaari itong maidagdag mag-isa upang makabuo ng isang al-mn binary haluang metal. Mas madalas, idinagdag ito kasama ang iba pang mga elemento ng alloying. Samakatuwid, ang karamihan sa mga haluang metal na aluminyo ay naglalaman ng mangganeso.
Zinc
Ang solubility ng sink sa aluminyo ay 31.6% sa 275 sa bahagi ng aluminyo na mayaman ng aluminyo na bahagi ng aluminyo na sistema ng haluang metal, habang ang solubility nito ay bumaba sa 5.6% sa 125. Ang pagdaragdag ng sink lamang sa aluminyo ay may limitadong pagpapabuti sa Ang lakas ng haluang metal na aluminyo sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapapangit. Kasabay nito, mayroong isang pagkahilig para sa pag -crack ng kaagnasan ng stress, sa gayon nililimitahan ang aplikasyon nito. Ang pagdaragdag ng zinc at magnesium sa aluminyo sa parehong oras ay bumubuo ng pagpapalakas ng phase Mg/Zn2, na may makabuluhang epekto sa pagpapalakas sa haluang metal. Kapag ang nilalaman ng Mg/Zn2 ay nadagdagan mula sa 0.5% hanggang 12%, ang lakas ng makunat at lakas ng ani ay maaaring makabuluhang nadagdagan. Sa mga haluang metal na aluminyo na aluminyo kung saan ang nilalaman ng magnesiyo ay lumampas sa kinakailangang halaga upang mabuo ang phase ng Mg/Zn2, kapag ang ratio ng zinc sa magnesiyo ay kinokontrol sa paligid ng 2.7, ang paglaban sa pag -crack ng corrosion ng stress ay pinakadakila. Halimbawa, ang pagdaragdag ng elemento ng tanso sa al-Zn-MG ay bumubuo ng isang haluang metal na al-Zn-Mg-Cu. Ang epekto ng pagpapalakas ng batayan ay ang pinakamalaking sa lahat ng mga haluang metal na aluminyo. Ito rin ay isang mahalagang materyal na haluang metal na aluminyo sa aerospace, industriya ng aviation, at industriya ng kuryente.
Bakal at silikon
Ang iron ay idinagdag bilang mga elemento ng alloying sa serye ng al-mg-m-ni-fe na gawa sa aluminyo na haluang metal, at ang silikon ay idinagdag bilang mga elemento ng alloying sa serye ng al-mg-Si na gawa sa aluminyo at sa serye ng aluminyo at aluminyo-silikon casting Alloys. Sa base aluminyo haluang metal, ang silikon at bakal ay karaniwang mga elemento ng karumihan, na may makabuluhang epekto sa mga katangian ng haluang metal. Pangunahin silang umiiral bilang fecl3 at libreng silikon. Kapag ang silikon ay mas malaki kaysa sa iron, nabuo ang β-fesial3 (o Fe2Si2al9), at kapag ang bakal ay mas malaki kaysa sa silikon, nabuo ang α-Fe2Sial8 (o Fe3Si2al12). Kapag ang ratio ng bakal at silikon ay hindi wasto, magiging sanhi ito ng mga bitak sa paghahagis. Kapag ang nilalaman ng bakal sa cast aluminyo ay masyadong mataas, ang paghahagis ay magiging malutong.
Titanium at Boron
Ang Titanium ay isang karaniwang ginagamit na elemento ng additive sa aluminyo alloys, na idinagdag sa anyo ng al-Ti o al-Ti-B master alloy. Ang titanium at aluminyo ay bumubuo ng phase ng TIAL2, na nagiging isang hindi kusang core sa panahon ng pagkikristal at gumaganap ng isang papel sa pagpino ng istraktura ng paghahagis at istraktura ng weld. Kapag ang al-ti alloys ay sumailalim sa isang reaksyon ng pakete, ang kritikal na nilalaman ng titanium ay tungkol sa 0.15%. Kung naroroon ang boron, ang pagbagal ay kasing liit ng 0.01%.
Chromium
Ang Chromium ay isang pangkaraniwang elemento ng additive sa serye ng al-MG-Si, serye ng al-MG-ZN, at mga haluang metal na serye ng al-MG. Sa 600 ° C, ang solubility ng chromium sa aluminyo ay 0.8%, at ito ay karaniwang hindi matutunaw sa temperatura ng silid. Ang Chromium ay bumubuo ng mga intermetallic compound tulad ng (CRFE) AL7 at (CRMN) AL12 sa aluminyo, na pumipigil sa proseso ng nucleation at paglago ng recrystallization at may isang tiyak na pagpapalakas na epekto sa haluang metal. Maaari rin itong mapabuti ang katigasan ng haluang metal at bawasan ang pagkamaramdamin sa pag -crack ng kaagnasan ng stress.
Gayunpaman, ang site ay nagdaragdag ng sensitivity ng pagsusubo, na ginagawang dilaw ang anodized film. Ang halaga ng chromium na idinagdag sa mga haluang metal na aluminyo sa pangkalahatan ay hindi lalampas sa 0.35%, at bumababa sa pagtaas ng mga elemento ng paglipat sa haluang metal.
Strontium
Ang Strontium ay isang elemento na aktibo sa ibabaw na maaaring baguhin ang pag-uugali ng mga intermetallic compound phase crystallographically. Samakatuwid, ang paggamot sa pagbabago na may elemento ng strontium ay maaaring mapabuti ang plastik na kakayahang magamit ng haluang metal at ang kalidad ng pangwakas na produkto. Dahil sa matagal na epektibong oras ng pagbabago, mahusay na epekto at muling paggawa, pinalitan ng Strontium ang paggamit ng sodium sa al-Cast alloys sa mga nakaraang taon. Ang pagdaragdag ng 0.015%~ 0.03%strontium sa aluminyo haluang metal para sa extrusion ay lumiliko ang β-alfesi phase sa ingot sa α-alfesi phase, binabawasan ang ingot homogenization oras ng 60%~ 70%, pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian at plastik na proseso ng mga materyales; pagpapabuti ng pagkamagaspang sa ibabaw ng mga produkto.
Para sa high-silikon (10%~ 13%) na deformed aluminyo haluang metal, pagdaragdag ng 0.02%~ 0.07%strontium element ay maaaring mabawasan ang mga pangunahing kristal sa isang minimum, at ang mga mekanikal na katangian ay makabuluhang napabuti din. Ang lakas ng tensile бb ay nadagdagan mula 233MPa hanggang 236MPa, at ang lakas ng ani б0.2 ay tumaas mula 204MPa hanggang 210Mpa, at ang pagpahaba б5 ay nadagdagan mula 9% hanggang 12%. Ang pagdaragdag ng strontium sa hypereutectic al-Si haluang metal ay maaaring mabawasan ang laki ng mga pangunahing partikulo ng silikon, pagbutihin ang mga katangian ng pagproseso ng plastik, at paganahin ang makinis na mainit at malamig na pag-ikot.
Zirconium
Ang Zirconium ay isang pangkaraniwang additive din sa aluminyo alloys. Karaniwan, ang halaga na idinagdag sa mga haluang metal na aluminyo ay 0.1%~ 0.3%. Zirconium at aluminyo form na mga compound ng Zral3, na maaaring hadlangan ang proseso ng pag -recrystallization at pinuhin ang mga recrystallized na butil. Maaari ring pinuhin ng Zirconium ang istraktura ng paghahagis, ngunit ang epekto ay mas maliit kaysa sa titanium. Ang pagkakaroon ng zirconium ay mabawasan ang epekto ng pagpino ng butil ng titanium at boron. Sa al-Zn-Mg-Cu alloys, dahil ang zirconium ay may mas maliit na epekto sa pagiging sensitibo sa pagsusubo kaysa sa chromium at mangganeso, nararapat na gumamit ng zirconium sa halip na chromium at mangganeso upang pinuhin ang recrystallized na istraktura.
Rare Earth Element
Ang mga elemento ng Rare Earth ay idinagdag sa mga haluang metal na aluminyo upang madagdagan ang sangkap na supercooling sa panahon ng paghahagis ng haluang metal na aluminyo, pinuhin ang mga butil, bawasan ang pangalawang spacing ng kristal, bawasan ang mga gas at mga inclusions sa haluang metal, at may posibilidad na spheroidize ang yugto ng pagsasama. Maaari rin itong bawasan ang pag -igting sa ibabaw ng matunaw, dagdagan ang likido, at mapadali ang paghahagis sa mga ingot, na may makabuluhang epekto sa pagganap ng proseso. Mas mainam na magdagdag ng iba't ibang mga bihirang lupa sa halagang tungkol sa 0.1%. Ang pagdaragdag ng halo-halong mga bihirang lupa (halo-halong LA-CE-Pr-ND, atbp.) Binabawasan ang kritikal na temperatura para sa pagbuo ng pag-iipon ng G? P zone sa al-0.65%Mg-0.61%SI haluang metal. Ang mga haluang metal na aluminyo na naglalaman ng magnesiyo ay maaaring pasiglahin ang metamorphism ng mga bihirang elemento ng lupa.
Karumihan
Ang Vanadium ay bumubuo ng val11 refractory compound sa aluminyo alloys, na gumaganap ng isang papel sa pagpino ng mga butil sa panahon ng natutunaw at proseso ng paghahagis, ngunit ang papel nito ay mas maliit kaysa sa titanium at zirconium. Ang Vanadium ay mayroon ding epekto ng pagpino ng recrystallized na istraktura at pagtaas ng temperatura ng recrystallization.
Ang solidong solubility ng calcium sa aluminyo haluang metal ay napakababa, at bumubuo ito ng isang compound ng caal4 na may aluminyo. Ang calcium ay isang superplastic na elemento ng mga haluang metal na aluminyo. Ang isang haluang metal na aluminyo na may humigit -kumulang na 5% calcium at 5% mangganeso ay may superplasticity. Calcium at silikon form Casi, na hindi matutunaw sa aluminyo. Dahil nabawasan ang solidong solusyon ng silikon, ang elektrikal na kondaktibiti ng pang -industriya na purong aluminyo ay maaaring bahagyang mapabuti. Ang calcium ay maaaring mapabuti ang paggupit ng pagganap ng mga haluang metal na aluminyo. Hindi mapapalakas ng Casi2 ang mga haluang metal na aluminyo sa pamamagitan ng paggamot sa init. Ang mga bakas na halaga ng calcium ay kapaki -pakinabang sa pag -alis ng hydrogen mula sa tinunaw na aluminyo.
Ang mga elemento ng tingga, lata, at bismuth ay mababang mga metal na natutunaw na punto. Ang kanilang solidong solubility sa aluminyo ay maliit, na bahagyang binabawasan ang lakas ng haluang metal, ngunit maaaring mapabuti ang pagganap ng paggupit. Ang Bismuth ay nagpapalawak sa panahon ng solidification, na kapaki -pakinabang sa pagpapakain. Ang pagdaragdag ng bismuth sa mataas na haluang metal na magnesiyo ay maaaring maiwasan ang pagyakap sa sodium.
Ang antimony ay pangunahing ginagamit bilang isang modifier sa mga haluang metal na aluminyo, at bihirang ginagamit sa mga deformed aluminyo alloys. Palitan lamang ang bismuth sa al-MG deformed aluminyo haluang metal upang maiwasan ang sodium na yakap. Ang elemento ng antimony ay idinagdag sa ilang mga haluang metal na al-Zn-Mg-Cu upang mapagbuti ang pagganap ng mainit na pagpindot at malamig na mga proseso ng pagpindot.
Ang Beryllium ay maaaring mapabuti ang istraktura ng film ng oxide sa deformed aluminyo alloys at bawasan ang pagkasunog ng pagkawala at mga pagkakasundo sa panahon ng pagtunaw at paghahagis. Ang Beryllium ay isang nakakalason na elemento na maaaring maging sanhi ng pagkalason sa alerdyi sa mga tao. Samakatuwid, ang beryllium ay hindi maaaring nakapaloob sa mga haluang metal na aluminyo na nakikipag -ugnay sa pagkain at inumin. Ang nilalaman ng beryllium sa mga materyales ng hinang ay karaniwang kinokontrol sa ibaba ng 8μg/ml. Ang mga haluang metal na aluminyo na ginamit bilang mga substrate ng welding ay dapat ding kontrolin ang nilalaman ng beryllium.
Ang sodium ay halos hindi matutunaw sa aluminyo, at ang maximum na solidong solubility ay mas mababa sa 0.0025%. Ang natutunaw na punto ng sodium ay mababa (97.8 ℃), kapag ang sodium ay naroroon sa haluang metal, ito ay na -adsorbed sa ibabaw ng dendrite o hangganan ng butil sa panahon ng solidification, sa panahon ng mainit na pagproseso, ang sodium sa hangganan ng butil ay bumubuo ng isang likidong adsorption layer, na nagreresulta sa malutong na pag -crack, ang pagbuo ng mga compound ng Naalsi, walang libreng sodium, at hindi gumagawa ng "sodium brittle".
Kapag ang nilalaman ng magnesiyo ay lumampas sa 2%, ang magnesiyo ay nag -aalis ng silikon at nag -uugnay ng libreng sodium, na nagreresulta sa "sodium brittleness". Samakatuwid, ang mataas na magnesium aluminyo haluang metal ay hindi pinapayagan na gumamit ng sodium salt flux. Ang mga pamamaraan upang maiwasan ang "sodium embrittlement" ay kasama ang klorasyon, na nagiging sanhi ng sodium na bumubuo ng NaCl at pinalabas sa slag, pagdaragdag ng bismuth upang mabuo ang Na2bi at pagpasok sa metal matrix; Ang pagdaragdag ng antimony upang mabuo ang NA3SB o pagdaragdag ng mga bihirang lupa ay maaari ring magkaroon ng parehong epekto.
Na -edit ni Mayo Jiang mula sa Mat aluminyo
Oras ng Mag-post: Aug-08-2024
