Úloha různých prvků v hliníkových slitin

1. influence of alloy elements

Měděný prvek cu

Když je hliníkově bohatá část slitiny hliníku-mědi 548, maximální rozpustnost mědi v hliníku je 5,65%. Když teplota klesne na 302, rozpustnost mědi je 0,45%. Měď je důležitým prvkem slitiny a má určitý efekt posilování pevného roztoku. Kromě toho, cual2 sráží stárnutím má zřejmý stárnutí silnější účinek. Obsah mědi v hliníkových slitinách je obvykle mezi 2,5% a 5% a posilovací efekt je nejlepší, když obsah mědi je mezi 4% a 6,8%, obsah mědi ve většině tvrdých slitin hliníku je tedy v tomto rozsahu.

Slitiny hliníku a mědi mohou obsahovat méně křemíku, hořčíku, mangánu, chromu, zinku, železa a dalších prvků.

Silicon element si

Když má hliníkově bohatá část systému al-si-slitiny eutektickou teplotu 577, maximální rozpustnost křemíku v pevném roztoku je 1,65%. I když se rozpustnost snižuje s klesající teplotou, tyto slitiny obecně nemohou být posíleny tepelným zpracováním. Slitina hliníku a křemíku má vynikající litiny vlastnosti a odolnost proti korozi.

Pokud se k hliníku přidá magnesium a křemík současně, aby se vytvořila slitina hliníku-hořčíku-křemíku, fáze posilování je mgsi. Hmotnostní poměr hořčíku k křemíku je 1,73: 1. Při navrhování složení slitiny al-mg-si je obsah hořčíku a křemíku v tomto poměru na matice konfigurován. S cílem zlepšit pevnost některých slitin al-mg-si se přidá vhodné množství mědi, a je přidáno vhodné množství chromu, aby bylo možné kompenzovat nepříznivé účinky mědi na odolnost proti korozi.

Maximální rozpustnost mg2si v hliníku v hliníkově bohaté části rovnovážného fázového diagramu systému Al-Mg2Si slitiny je 1,85% a zpomalení je malé, když teplota klesá.

V deformovaných hliníkových slitinách je přidání křemíku samotného k hliníku omezeno na svařovací materiály. Přidání křemíku do hliníku má také určitý posilovací účinek.

Horčíkový prvek mg

Ačkoli křivka rozpustnosti ukazuje, že rozpustnost hořčíku v hliníku se značně snižuje s klesáním teploty, obsah hořčíku ve většině průmyslových deformovaných slitin hliníku je nižší než 6%. Obsah křemíku je také nízký. Tento typ slitiny nelze posílit tepelným zpracováním, ale má dobrou zvávitelnost, dobrou odolnost proti korozi a střední pevnost.

Posílení hliníku horčíkem je zřejmé. Při každém 1% nárůstu hořčíku se pevnost v tahu zvyšuje přibližně o 34mpa. Pokud se přidá méně než 1% mangánu, může se doplnit posilovací efekt. Přidání manganu proto může snížit obsah hořčíku a snížit tendenci horkého praskání. Kromě toho, mangán může také jednotně srážet sloučeniny mg5al8, což zlepšuje odolnost proti korózii a zváření.

Mangánový prvek mn

Když je eutektická teplota plochého rovnovážného fázového diagramu soustavy al-mn 658, maximální rozpustnost mangánu v pevném roztoku je 1,82%. Síla slitiny se zvyšuje se zvýšením rozpustnosti. Pokud je obsah manganu 0,8%, dosahuje prodloužení maximální hodnoty. Al-mn zliatina je nerodová kalující slitina, to znamená, že ji nelze posílit tepelným zpracováním.

Mangán může zabránit rekrystalizačnímu procesu hliníkových slitin, zvýšit teplotu rekrystalizace a výrazně zdokonalit rekrystalizované zrny. Rafinace rekristalizovaných zrn je způsobena zejména tím, že rozptýlené částice sloučenin mnal6 brání růstu rekrystalizovaných zrn. Další funkcí mnal6 je rozpouštět nečistotu železo, aby vzniklo (fe, mn) al6, což snižuje škodlivé účinky železa.

Mangán je důležitým prvkem v slitinách hliníku. Může být přidán sám k vytvoření al-mn binaSlitina ry. Častěji se přidává spolu s dalšími legujícími prvky. Proto většina slitin hliníku obsahuje mangán.

Zinkový prvek zn

Rozpustnost zinku v hliníku v hliníkově bohaté části rovnovážného fázového diagramu systému al-zn je 31,6% při 275, zatímco jeho rozpustnost klesne na 5,6% při 125.

Když se do hliníku přidá samotný zinek, je zlepšení pevnosti hliníkových slitin za deformačních podmínek velmi omezené. Současně se vyskytuje tendence k prasknutí korozií, což omezuje jeho použití.

Přidání zinku a hořčíku k hliníku současně vytváří posilovací fázi mg/zn2, která má významný silnější účinek na slitinu. Pokud je obsah mg/zn2 zvýšen z 0,5% na 12%, může být pevnost v tahu a pevnost v výstupu výrazně zvýšena. V supertvrdých slitinách hliníku, kde obsah hořčíku překračuje požadované množství, aby se vytvořila fáze mg/zn2, když se poměr zinku a hořčíku reguluje kolem 2,7, odolnost proti prasknutí korozií napětí je největší.

Například přidání měděného prvku do al-zn-mg k vytvoření slitiny al-zn-mg-cu má největší základní posilovací účinek mezi všemi slitiny hliníku. Je také důležitým materiálem z hliníkové slitiny v leteckém průmyslu, leteckém průmyslu a elektroenergetickém průmyslu.

2. vliv stopových prvků

Železo a křemík fe-si

Železo je přidáno jako legující prvky v al-cu-mg-ni-fe sérii kované hliníkové slitiny, křemík se přidává jako legující prvky v al-mg-si sérii kovaném hliníku a v al-si sériových svařovacích tyčích a hliníkově-křemíkových zliatinách. V jiných slitinách hliníku jsou křemík a železo běžné nečisté prvky, které mají významný dopad na vlastnosti slitiny. Existují hlavně jako fecl3 a volný křemík.

Když je křemík větší než železo, vzniká β-fesial3 (nebo fe2si2al9) fáze a když je železo větší než křemík, vzniká α-fe2sial8 (nebo fe3si2al12). Když je poměr železa a křemíku nesprávný, způsobí to praskliny v odlivu. Když je obsah železa v litinovém hliníku příliš vysoký, bude odlití křehké.

Titán a bór ti-b

Titán je běžně používaný doplňkový prvek v hliníkových slitinách, přidaný ve formě al-ti nebo al-ti-b hlavní slitiny. Titán a hliník tvoří fázi tial2, která se během krystalizace stává nespontánním jádrem a hraje úlohu při rafinaci struktury odlití a struktury svařování. Když slitiny al-ti podstupují reakci na balení, kritický obsah titanu je asi 0,15%. Je-li přítomn bór, zpomalení je stejně malé jako 0,01%.

Chromium c

Chromium je běžný doplňkový prvek v al-mg-si sérii, al-mg-zn sérii a al-mg sériových slitin. Při 600 ° c je rozpustnost chromu v hliníku 0,8% a je v podstatě nerozpustná při pokojové teplotě.

Chromium vytváří v hliníku intermetalické sloučeniny jako (crfe) al7 a (crmn) al12, což brání procesu nukleace a růstu rekristalizace a má určitý posilovací účinek na slitinu. Může také zlepšit pevnost slitiny a snížit citlivost na korozní praskání. The site however increases quenching sensitivity, making the anodized film yellow.

Množství chromu přidaného do slitin hliníku obecně nepřesahuje 0,35% a snižuje se zvýšením přechodných prvků v slitině.

Strontium sr

Stroncium je povrchově aktivní prvek, který může v krystalografii změnit chování intermetalických složených fází. Proto, modifikace léčba stroncium prvku může impRove plastickou zpracovatelnost slitiny a jakost konečného výrobku. Vzhledem ke svému dlouhému efektivnímu času modifikace, dobrému účinku a reprodukovatelnosti, stroncium v posledních letech nahradilo použití sodíku v al-si litinových slitinách.

Přidání 0,015% ~ 0,03% stroncia k hliníkové slitině pro extruzaci promění β-alfesi fázi v ingotu do čínské α-alfesi fáze, sníží dobu homogenizace ingotu o 60% ~ 70%, zlepšit mechanické vlastnosti materiálu a zpracovatelnost plastu; zlepšit drsnost výrobků na povrchu.

Pro vysoce křemíkové (10% ~ 13%) deformované slitiny hliníku, přidání 0,02% ~ 0,07% strontium prvek může snížit primární krystaly na minimum, a mechanické vlastnosti jsou také výrazně zlepšeny. Pevnost v tahu бb se zvyšuje z 233mpa na 236mpa, a výnosnost б0.2 se zvýšila z 204mpa na 210mpa, a prodloužení б5 se zvýšilo z 9% na 12%. Přidání stroncia k hypereutektické al-si slitiny může snížit velikost primárních křemíkových částic, zlepšit vlastnosti zpracování plastu a umožnit hladké válcování za tepla a za studena.

Zirkonium element zr

Zirkonium je také běžně používaná doplňková látka v hliníkových slitinách. Obecně je množství přidané do slitin hliníku 0,1% až 0,3%. Zirkonium a hliník tvoří zral3 sloučeniny, které mohou překážet rekrystalizačnímu procesu a zdokonalit rekrystalizované zrny. Zirkonium může také zdokonalit strukturu odlití, ale efekt je menší než titán. Přítomnost zirkonia sníží efekt rafinace zrn titanu a bóru. Ve slitinách al-zn-mg-cu má zirkonium menší účinek na odstraňování citlivosti než chromus a mangán, je vhodné použít místo chromu a mangánu zirkonium k zdokonalení rekrystalizované struktury.

Prvky vzácných zemin re

Prvky vzácných zemin se přidávají do slitin hliníku, aby se zvýšilo nadchlazení komponentů při odlivu z hliníkové slitiny, zdokonalilo se zrna, snížilo se vzdálenost mezi sekundární krystaly, snížilo se v slitině plyny a inkluze, a mají tendenci spheroidizovat fázi začleňování. Může také snížit povrchové napětí taveniny, zvýšit plynulost a usnadnit odlití do ingotů, což má významný dopad na výkon procesu. Přidávací množství různých vzácných zemí je asi 0,1% v %. Přidání smíšených vzácných zemí (smíšené la-ce-pr-nd atd.) snižuje kritickou teplotu pro tvorbu stárnoucí zóny g? p v Al-0.65 % Mg-0.61 % slitiny si. Slitiny hliníku obsahující magnesium mohou stimulovat metamorfizmus prvků vzácných zemin.

3. influence of impurity elements

Vanád tvoří refrakterní sloučeninu val11 v slitinách hliníku, která hraje roli při rafinaci zrn během procesu taveného a lití, ale jeho účinek je menší než u titanu a zirkonia. Vanádium má rovněž účinek rafinace rekrystalizované struktury a zvýšení teploty rekrystalizace.

Vápník má extrémně nízkou rozpustnost v hliníkových slitinách a tvoří sloučeniny caal4 s hliníkem. Vápník je také superplastickým prvkem hliníkových slitin. Slitina hliníku s přibližně 5% vápníku a 5% mangánu má superplasticitu. Vápník a křemík tvoří casi, která je nerozpustná v hliníku. Vzhledem k tomu, že se sníží množství křemíku v pevném roztoku, může být elektrická vodivost průmyslového čistého hliníku mírně zlepšena. Vápník může zlepšit řezací výkon hliníkových slitin. Casi2 nemůže posílit slitiny hliníku tepelným zpracováním. Stopové množství vápníku jsou užitečné při odstraňování vodíku z roztaveného hliníku.

Olovo, cínové a bismutové prvky jsou kovy s nízkou teplotou tání. Jejich pevná rozpustnost v hliníku je malá, což mírně snižuje pevnost slitiny, ale může zlepšit řezací výkon. Bizmut se rozšiřuje během tuhnutí, což je příznivé pro krmení. Přidání bismutu do vysokých slitin hořčíku může zabránit zkreslení sodíku.

Antimon se používá hlavně jako modifikátor v litinových hliníkových slitinách a je zřídka používán v deformovaných hliníkových slitinách. Pouze nahraďte bismut v al-mg deformované slitiny hliníku, aby se zabránilo zkreslení sodíku. Prvek antimonu se přidává do některých slitin al-zn-mg-cu, aby se zlepšila výkonnost procesu lisování za tepla a lisování za studena.

Beryllium může zlepšit strukturu oxidového filmu v deformovaných hliníkových slitinách a snížit ztrátu hoření a inkluze při tavení a odlití. Beryllium je toxický prvek, který může u lidí způsobit alergickou otravu. Beryllium proto nemůže bE obsažené v hliníkových slitinách, které se dostávají do styku s potravinami a nápoji. Obsah berylu ve svařovacích materiálech se obvykle řídí pod 8 μg/ml. Hliníkové slitiny používané jako svařovací substráty by měly také kontrolovat obsah berylu.

Sodík je téměř nerozpustný v hliníku a maximální rozpustnost pevné látky je nižší než 0,0025%. Teplota tání sodíku je nízká (97,8 ° c). Když je v slitině přítomna sodík, je adsorbován na povrchu dendritu nebo na hranicích zrn během procesu tuhnutí. Při tepelném zpracování obilí na povrchu sodíku tvoří tekutou adsorpční vrstvu. Když dojde k křehkému prasknutí, vznikají sloučeniny naalsi. Neexistuje žádný volný sodík a nedochází k "zkreslení sodíku".

Když obsah hořčíku převyšuje 2%, hořčík odebere křemík a sráží volný sodík, což má za následek "zkreslení sodíku". Proto není přípustný tok sodné soli pro slitiny hliníku s vysokým obsahem hořčíku. Metody pro předcházení "zkreslení sodíku" zahrnují chlorování, které způsobuje, že sodík vzniká nacl, a je vypouštěn do trosky, přidá se bismut, aby vznikl na2bi, a vstupuje do kovové matice; přidání antimonu k vytvoření na3sb nebo přidání vzácných zemin může mít stejný účinek.

V šanghaji yixing vyrábíme mnoho hliníkových výrobků, jako jsou hliníkové dveře a okna, hliníkové mosty, hliníkové krabice, hliníkové stropy, hliníkové zábradlí, hliníkové okenice, hliníkové lešení, hliníkové žebříky, hliníkové skříně, hliníkové radiátory, hliníkové krabice, hliníkové konzoly atd. we have capacity of laser cutting, stamping, Hluboké kreslení, svařování, vrtání, obrábění a různé druhy povrchové úpravy.