Ram
Meta l-parti b'ħafna aluminju tal-liga aluminju-ram hija 548, is-solubilità massima tar-ram fl-aluminju hija 5.65%. Meta t-temperatura tinżel għal 302, is-solubilità tar-ram hija 0.45%. Ir-ram huwa element importanti ta 'liga u għandu ċertu effett ta' tisħiħ ta 'soluzzjoni solida. Barra minn hekk, il-CuAl2 preċipitat mit-tixjiħ għandu effett ovvju ta 'tisħiħ tat-tixjiħ. Il-kontenut tar-ram fil-ligi tal-aluminju huwa ġeneralment bejn 2.5% u 5%, u l-effett tat-tisħiħ huwa l-aħjar meta l-kontenut tar-ram ikun bejn 4% u 6.8%, għalhekk il-kontenut tar-ram tal-biċċa l-kbira tal-ligi tad-duralumin huwa f'din il-medda. Ligi aluminju-ram jista 'jkun fihom inqas silikon, manjesju, manganiż, kromju, żingu, ħadid u elementi oħra.
Silikon
Meta l-parti b'ħafna aluminju tas-sistema ta 'liga Al-Si għandha temperatura ewtektika ta' 577, is-solubilità massima tas-silikon fis-soluzzjoni solida hija 1.65%. Għalkemm is-solubilità tonqos mat-temperatura dejjem tonqos, dawn il-ligi ġeneralment ma jistgħux jissaħħu bi trattament bis-sħana. Liga tal-aluminju-silikon għandha proprjetajiet eċċellenti ta 'ikkastjar u reżistenza għall-korrużjoni. Jekk il-manjeżju u s-silikon jiżdiedu ma 'l-aluminju fl-istess ħin biex jiffurmaw liga ta' aluminju-manjeżju-silikon, il-fażi ta 'tisħiħ hija MgSi. Il-proporzjon tal-massa tal-manjeżju għas-silikon huwa 1.73:1. Meta tiddisinja l-kompożizzjoni tal-liga Al-Mg-Si, il-kontenut tal-manjeżju u s-silikon huma kkonfigurati f'dan il-proporzjon fuq il-matriċi. Sabiex tittejjeb is-saħħa ta 'xi ligi Al-Mg-Si, jiżdied ammont xieraq ta' ram, u jiżdied ammont xieraq ta 'kromju biex jikkumpensa l-effetti negattivi tar-ram fuq ir-reżistenza għall-korrużjoni.
Is-solubilità massima ta 'Mg2Si fl-aluminju fil-parti b'ħafna aluminju tad-dijagramma tal-fażi tal-ekwilibriju tas-sistema ta' liga Al-Mg2Si hija 1.85%, u d-deċelerazzjoni hija żgħira hekk kif it-temperatura tonqos. Fil-ligi tal-aluminju deformati, iż-żieda tas-silikon waħdu mal-aluminju hija limitata għal materjali tal-iwweldjar, u ż-żieda tas-silikon mal-aluminju għandha wkoll ċertu effett ta 'tisħiħ.
Manjeżju
Għalkemm il-kurva tas-solubilità turi li s-solubilità tal-manjeżju fl-aluminju tonqos ħafna hekk kif it-temperatura tonqos, il-kontenut tal-manjeżju fil-biċċa l-kbira tal-ligi tal-aluminju deformat industrijali huwa inqas minn 6%. Il-kontenut tas-silikon huwa wkoll baxx. Dan it-tip ta 'liga ma jistax jissaħħaħ bit-trattament tas-sħana, iżda għandu weldjabbiltà tajba, reżistenza tajba għall-korrużjoni, u saħħa medja. It-tisħiħ tal-aluminju bil-manjeżju huwa ovvju. Għal kull żieda ta '1% fil-manjeżju, is-saħħa tat-tensjoni tiżdied b'madwar 34MPa. Jekk jiżdied inqas minn 1% manganiż, l-effett ta 'tisħiħ jista' jiġi supplimentat. Għalhekk, iż-żieda tal-manganiż tista 'tnaqqas il-kontenut tal-manjeżju u tnaqqas it-tendenza ta' qsim sħun. Barra minn hekk, il-manganiż jista 'wkoll jippreċipita b'mod uniformi komposti Mg5Al8, itejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-prestazzjoni tal-iwweldjar.
Manganiż
Meta t-temperatura ewtektika tad-dijagramma tal-fażi ta 'ekwilibriju ċatt tas-sistema ta' liga Al-Mn hija 658, is-solubilità massima tal-manganiż fis-soluzzjoni solida hija 1.82%. Is-saħħa tal-liga tiżdied biż-żieda fis-solubilità. Meta l-kontenut tal-manganiż huwa 0.8%, it-titwil jilħaq il-valur massimu. Liga Al-Mn hija liga li ma tibbiesx l-età, jiġifieri, ma tistax tissaħħaħ bi trattament bis-sħana. Il-manganiż jista 'jipprevjeni l-proċess ta' rikristallizzazzjoni tal-ligi tal-aluminju, iżid it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni, u jirfina b'mod sinifikanti l-ħbub rikristallizzati. Ir-raffinament tal-ħbub rikristallizzati huwa prinċipalment dovut għall-fatt li l-partiċelli mxerrda tal-komposti MnAl6 ifixklu t-tkabbir tal-ħbub rikristallizzati. Funzjoni oħra ta 'MnAl6 hija li tħoll l-impurità tal-ħadid biex tifforma (Fe, Mn) Al6, tnaqqas l-effetti ta' ħsara tal-ħadid. Il-manganiż huwa element importanti fil-ligi tal-aluminju. Jista 'jiġi miżjud waħdu biex jifforma liga binarja Al-Mn. Iktar ta 'spiss, huwa miżjud flimkien ma' elementi oħra ta 'liga. Għalhekk, il-biċċa l-kbira tal-ligi tal-aluminju fihom il-manganiż.
Żingu
Is-solubilità taż-żingu fl-aluminju hija 31.6% f'275 fil-parti b'ħafna aluminju tad-dijagramma tal-fażi tal-ekwilibriju tas-sistema tal-liga Al-Zn, filwaqt li s-solubilità tagħha tinżel għal 5.6% f'125. Iż-żieda taż-żingu waħdu mal-aluminju għandha titjib limitat ħafna f' is-saħħa tal-liga tal-aluminju taħt kundizzjonijiet ta 'deformazzjoni. Fl-istess ħin, hemm tendenza għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress, u b'hekk tillimita l-applikazzjoni tagħha. Iż-żieda taż-żingu u l-manjeżju ma 'l-aluminju fl-istess ħin tifforma l-fażi ta' tisħiħ Mg/Zn2, li għandha effett sinifikanti ta 'tisħiħ fuq il-liga. Meta l-kontenut ta 'Mg/Zn2 jiżdied minn 0.5% sa 12%, is-saħħa tat-tensjoni u s-saħħa tar-rendiment jistgħu jiżdiedu b'mod sinifikanti. Fil-ligi tal-aluminju superhard fejn il-kontenut tal-manjeżju jaqbeż l-ammont meħtieġ biex jiffurmaw il-fażi Mg/Zn2, meta l-proporzjon taż-żingu għall-manjeżju huwa kkontrollat f'madwar 2.7, ir-reżistenza għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress hija l-akbar. Pereżempju, iż-żieda ta 'element tar-ram ma' Al-Zn-Mg tifforma liga ta 'serje Al-Zn-Mg-Cu. L-effett tat-tisħiħ tal-bażi huwa l-akbar fost il-ligi tal-aluminju kollha. Huwa wkoll materjal importanti tal-liga tal-aluminju fl-industrija tal-ajruspazju, tal-avjazzjoni u tal-enerġija elettrika.
Ħadid u silikon
Il-ħadid huwa miżjud bħala elementi tal-liga f'ligi tal-aluminju maħdum tas-serje Al-Cu-Mg-Ni-Fe, u s-silikon huwa miżjud bħala elementi tal-liga fis-serje Al-Mg-Si tal-aluminju maħdum u fil-vireg tal-welding tas-serje Al-Si u l-ikkastjar tal-aluminju-silikon ligi. Fil-ligi ta 'l-aluminju bażi, is-silikon u l-ħadid huma elementi komuni ta' impurità, li għandhom impatt sinifikanti fuq il-proprjetajiet tal-liga. Dawn jeżistu prinċipalment bħala FeCl3 u silikon ħieles. Meta s-silikon ikun akbar minn ħadid, tiġi ffurmata fażi β-FeSiAl3 (jew Fe2Si2Al9), u meta l-ħadid ikun akbar mis-silikon, jiġi ffurmat α-Fe2SiAl8 (jew Fe3Si2Al12). Meta l-proporzjon tal-ħadid u s-silikon ma jkunx xieraq, se jikkawża xquq fl-ikkastjar. Meta l-kontenut tal-ħadid fl-aluminju fondut ikun għoli wisq, l-ikkastjar isir fraġli.
Titanju u Boron
It-titanju huwa element addittiv użat b'mod komuni fil-ligi tal-aluminju, miżjud fil-forma ta 'liga prinċipali Al-Ti jew Al-Ti-B. It-titanju u l-aluminju jiffurmaw il-fażi TiAl2, li ssir qalba mhux spontanja waqt il-kristallizzazzjoni u għandha rwol fl-irfinar tal-istruttura tal-ikkastjar u l-istruttura tal-weldjatura. Meta l-ligi Al-Ti jgħaddu minn reazzjoni ta 'pakkett, il-kontenut kritiku tat-titanju huwa madwar 0.15%. Jekk il-boron ikun preżenti, it-tnaqqis huwa żgħir daqs 0.01%.
Kromju
Il-kromju huwa element addittiv komuni fis-serje Al-Mg-Si, is-serje Al-Mg-Zn, u l-ligi tas-serje Al-Mg. F'600 ° C, is-solubilità tal-kromju fl-aluminju hija 0.8%, u bażikament ma tinħallx f'temperatura tal-kamra. Il-kromju jifforma komposti intermetalliċi bħal (CrFe) Al7 u (CrMn) Al12 fl-aluminju, li jfixkel il-proċess ta 'nukleazzjoni u tkabbir tar-rikristallizzazzjoni u għandu ċertu effett ta' tisħiħ fuq il-liga. Jista 'wkoll itejjeb it-toughness tal-liga u jnaqqas is-suxxettibilità għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress.
Madankollu, is-sit iżid is-sensittività tat-tifi, u jagħmel il-film anodizzat isfar. L-ammont ta 'kromju miżjud mal-ligi ta' l-aluminju ġeneralment ma jaqbiżx 0.35%, u jonqos maż-żieda ta 'elementi ta' transizzjoni fil-liga.
Strontzju
Strontium huwa element attiv fil-wiċċ li jista 'jbiddel l-imġieba ta' fażijiet komposti intermetalliċi kristallografikament. Għalhekk, it-trattament ta 'modifika b'element ta' strontium jista 'jtejjeb il-ħidma tal-plastik tal-liga u l-kwalità tal-prodott finali. Minħabba l-ħin ta 'modifika effettiv twil tiegħu, l-effett tajjeb u r-riproduċibilità, l-istronzju ssostitwixxa l-użu tas-sodju fil-ligi tal-ikkastjar Al-Si f'dawn l-aħħar snin. Iż-żieda ta '0.015% ~ 0.03% strontium mal-liga tal-aluminju għall-estrużjoni ddawwar il-fażi β-AlFeSi fl-ingott f'fażi α-AlFeSi, tnaqqas il-ħin ta' omoġenizzazzjoni tal-ingott b'60% ~ 70%, ittejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proċessabbiltà tal-plastik tal-materjali; ittejjeb il-ħruxija tal-wiċċ tal-prodotti.
Għal ligi ta 'l-aluminju deformati b'ħafna silikon (10% ~ 13%), iż-żieda ta' 0.02% ~ 0.07% ta 'element ta' stronzju tista 'tnaqqas il-kristalli primarji għal minimu, u l-proprjetajiet mekkaniċi huma wkoll imtejba b'mod sinifikanti. Is-saħħa tat-tensjoni бb tiżdied minn 233MPa għal 236MPa, u s-saħħa tal-ħsad б0.2 żdiedet minn 204MPa għal 210MPa, u t-titwil б5 żdied minn 9% għal 12%. Iż-żieda ta 'strontium mal-liga ta' Al-Si iperewtektika tista 'tnaqqas id-daqs tal-partiċelli primarji tas-silikon, ittejjeb il-proprjetajiet tal-ipproċessar tal-plastik, u tippermetti rolling bla xkiel sħun u kiesaħ.
Żirkonju
Iż-żirkonju huwa wkoll addittiv komuni fil-ligi tal-aluminju. Ġeneralment, l-ammont miżjud mal-ligi tal-aluminju huwa 0.1% ~ 0.3%. Żirkonju u aluminju jiffurmaw komposti ZrAl3, li jistgħu jfixklu l-proċess ta 'rikristallizzazzjoni u jirfinaw il-ħbub rikristallizzati. Iż-żirkonju jista 'wkoll jirfina l-istruttura tal-ikkastjar, iżda l-effett huwa iżgħar mit-titanju. Il-preżenza taż-żirkonju se tnaqqas l-effett tar-raffinar tal-qamħ tat-titanju u l-boron. Fil-ligi Al-Zn-Mg-Cu, peress li ż-żirkonju għandu effett iżgħar fuq is-sensittività tat-tifi mill-kromju u l-manganiż, huwa xieraq li tuża ż-żirkonju minflok il-kromju u l-manganiż biex tirfina l-istruttura rikristalizzata.
Elementi rari tad-dinja
Elementi tad-dinja rari huma miżjuda mal-ligi tal-aluminju biex iżidu s-supercooling tal-komponenti waqt l-ikkastjar tal-liga tal-aluminju, jirfinaw il-ħbub, inaqqsu l-ispazjar tal-kristall sekondarju, inaqqsu l-gassijiet u l-inklużjonijiet fil-liga, u għandhom it-tendenza li spheroidize il-fażi tal-inklużjoni. Jista 'wkoll inaqqas it-tensjoni tal-wiċċ tat-tidwib, iżid il-fluwidità, u jiffaċilita l-ikkastjar f'ingotti, li għandu impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni tal-proċess. Huwa aħjar li żżid diversi terrestri rari f'ammont ta 'madwar 0.1%. Iż-żieda ta 'artijiet rari mħallta (la-Ce-Pr-Nd imħallat, eċċ.) tnaqqas it-temperatura kritika għall-formazzjoni ta' żona G?P li qed tixjieħ f'liga Al-0.65%Mg-0.61%Si. Ligi ta 'l-aluminju li fihom il-manjeżju jistgħu jistimulaw il-metamorfiżmu ta' elementi ta 'art rari.
Impurità
Il-vanadju jifforma kompost refrattarju VAL11 f'ligi tal-aluminju, li għandu rwol fir-raffinar tal-ħbub matul il-proċess tat-tidwib u tal-ikkastjar, iżda r-rwol tiegħu huwa iżgħar minn dak tat-titanju u taż-żirkonju. Il-vanadju għandu wkoll l-effett li jirfina l-istruttura rikristalizzata u jżid it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni.
Is-solubilità solida tal-kalċju fil-ligi tal-aluminju hija estremament baxxa, u tifforma kompost CaAl4 bl-aluminju. Il-kalċju huwa element superplastiku ta 'ligi ta' l-aluminju. Liga tal-aluminju b'madwar 5% kalċju u 5% manganiż għandha superplasticity. Il-kalċju u s-silikon jiffurmaw CaSi, li ma jinħallx fl-aluminju. Peress li l-ammont tas-soluzzjoni solida tas-silikon jitnaqqas, il-konduttività elettrika tal-aluminju pur industrijali tista 'tittejjeb kemmxejn. Il-kalċju jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tat-tqattigħ tal-ligi tal-aluminju. CaSi2 ma jistax isaħħaħ il-ligi tal-aluminju permezz ta 'trattament bis-sħana. Traċċi ta 'kalċju huma ta' għajnuna biex jitneħħa l-idroġenu mill-aluminju mdewweb.
Elementi taċ-ċomb, tal-landa u tal-bismut huma metalli b'punt ta 'tidwib baxx. Is-solubilità solida tagħhom fl-aluminju hija żgħira, li tnaqqas kemmxejn is-saħħa tal-liga, iżda tista 'ttejjeb il-prestazzjoni tat-tqattigħ. Bismut jespandi matul is-solidifikazzjoni, li huwa ta 'benefiċċju għall-għalf. Iż-żieda tal-bismut ma 'ligi tal-manjeżju għolja tista' tipprevjeni l-fraġilità tas-sodju.
L-antimonju jintuża prinċipalment bħala modifikatur fil-ligi tal-aluminju fondut, u rarament jintuża f'ligi tal-aluminju deformati. Ibdel biss il-bismut f'liga ta 'l-aluminju deformat Al-Mg biex tevita l-fraġilità tas-sodju. L-element tal-antimonju huwa miżjud ma 'xi ligi Al-Zn-Mg-Cu biex ittejjeb il-prestazzjoni tal-proċessi tal-ippressar bis-sħana u l-ippressar kiesaħ.
Il-berillju jista 'jtejjeb l-istruttura tal-film tal-ossidu f'ligi tal-aluminju deformat u jnaqqas it-telf tal-ħruq u l-inklużjonijiet waqt it-tidwib u l-ikkastjar. Il-berillju huwa element tossiku li jista 'jikkawża avvelenament allerġiku fil-bnedmin. Għalhekk, il-berillju ma jistax jinżamm f'ligi tal-aluminju li jiġu f'kuntatt ma 'ikel u xorb. Il-kontenut tal-berillju fil-materjali tal-iwweldjar huwa ġeneralment ikkontrollat taħt 8μg/ml. Ligi tal-aluminju użati bħala sottostrati tal-iwweldjar għandhom jikkontrollaw ukoll il-kontenut tal-berillju.
Is-sodju huwa kważi insolubbli fl-aluminju, u s-solubilità massima solida hija inqas minn 0.0025%. il-punt tat-tidwib tas-sodju huwa baxx (97.8℃), meta s-sodju jkun preżenti fil-liga, jiġi adsorbit fuq il-wiċċ tad-dendrite jew il-konfini tal-qamħ waqt is-solidifikazzjoni, waqt l-ipproċessar sħun, is-sodju fuq il-konfini tal-qamħ jifforma saff ta 'assorbiment likwidu, li jirriżulta fi qsim fraġli, il-formazzjoni ta 'komposti NaAlSi, ma jeżisti l-ebda sodju ħieles, u ma jipproduċix "fraġli tas-sodju".
Meta l-kontenut tal-manjeżju jaqbeż it-2%, il-manjeżju jneħħi s-silikon u jippreċipita sodju ħieles, li jirriżulta fi "fraġilità tas-sodju". Għalhekk, liga għolja tal-aluminju tal-manjeżju mhix permessa tuża fluss tal-melħ tas-sodju. Metodi biex jipprevjenu "fraġilità tas-sodju" jinkludu l-klorinazzjoni, li tikkawża li s-sodju jifforma NaCl u jintrema fil-gagazza, iżid bismut biex jifforma Na2Bi u jidħol fil-matriċi tal-metall; iż-żieda tal-antimonju biex tifforma Na3Sb jew iż-żieda ta 'artijiet rari jista' wkoll ikollu l-istess effett.
Editjat minn May Jiang minn MAT Aluminum
Ħin tal-post: Awissu-08-2024
