Ram
Meta l-parti b'ħafna aluminju tal-liga tar-ram tal-aluminju hija 548, is-solubilità massima tar-ram fl-aluminju hija ta '5.65%. Meta t-temperatura tinżel għal 302, is-solubilità tar-ram hija 0.45%. Ir-ram huwa element importanti tal-liga u għandu ċertu effett ta 'tisħiħ ta' soluzzjoni solida. Barra minn hekk, il-CUAL2 preċipitat mix-xjuħija għandu effett ta 'tisħiħ ta' tixjiħ ovvju. Il-kontenut tar-ram f'ligi tal-aluminju huwa ġeneralment bejn 2.5% u 5%, u l-effett li jsaħħaħ huwa l-aħjar meta l-kontenut tar-ram ikun bejn 4% u 6.8%, u għalhekk il-kontenut tar-ram tal-ligi l-iktar duralumin huwa f'din il-firxa. Ligi tar-ram tal-aluminju jista 'jkun fihom inqas silikon, manjeżju, manganiż, kromju, żingu, ħadid u elementi oħra.
Silikon
Meta l-parti b'ħafna aluminju tas-sistema tal-liga Al-Si għandha temperatura ewtettika ta '577, is-solubilità massima tas-silikon fis-soluzzjoni solida hija ta' 1.65%. Għalkemm is-solubilità tonqos bit-temperatura li tonqos, dawn il-ligi ġeneralment ma jistgħux jissaħħu bit-trattament tas-sħana. Aluminju-silicon liga għandha proprjetajiet ta 'ikkastjar eċċellenti u reżistenza għall-korrużjoni. Jekk il-manjesju u s-silikon jiżdiedu mal-aluminju fl-istess ħin biex jiffurmaw liga tal-aluminju-magnesju-silikon, il-fażi tat-tisħiħ hija MGSI. Il-proporzjon tal-massa tal-manjeżju għal silikon huwa 1.73: 1. Meta tfassal il-kompożizzjoni tal-liga Al-Mg-Si, il-kontenut tal-manjeżju u s-silikon huma kkonfigurati f'dan il-proporzjon fuq il-matriċi. Sabiex titjieb is-saħħa ta 'xi ligi Al-MG-Si, huwa miżjud ammont xieraq ta' ram, u ammont xieraq ta 'kromju huwa miżjud biex jikkumpensa l-effetti ħżiena tar-ram fuq ir-reżistenza għall-korrużjoni.
Is-solubilità massima ta 'Mg2Si fl-aluminju fil-parti b'ħafna aluminju tad-dijagramma tal-fażi ta' ekwilibriju tas-sistema tal-liga Al-Mg2si hija 1.85%, u d-deċellerazzjoni hija żgħira hekk kif it-temperatura tonqos. Fil-ligi tal-aluminju deformati, iż-żieda tas-silikon waħedha mal-aluminju hija limitata għal materjali tal-iwweldjar, u ż-żieda tas-silikon mal-aluminju għandha wkoll ċertu effett ta 'tisħiħ.
Manjesju
Għalkemm il-kurva tas-solubilità turi li s-solubilità tal-manjeżju fl-aluminju tonqos ħafna hekk kif tonqos it-temperatura, il-kontenut tal-manjeżju fil-biċċa l-kbira tal-ligi tal-aluminju deformati 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 weldabilità tajba, reżistenza tajba għall-korrużjoni, u saħħa medja. It-tisħiħ tal-aluminju mill-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' jkun issupplimentat. Għalhekk, iż-żieda ta 'manganiż tista' tnaqqas il-kontenut ta 'manjeżju u tnaqqas it-tendenza ta' qsim sħun. Barra minn hekk, il-manganiż jista 'wkoll jippreċipita b'mod uniformi l-komposti MG5AL8, itejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-prestazzjoni tal-iwweldjar.
Manganiż
Meta t-temperatura ewtettika tad-dijagramma tal-fażi tal-ekwilibriju ċatt tas-sistema tal-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 ikun 0.8%, it-titwil jilħaq il-valur massimu. AL-MN ALOY hija liga li ma twettaqx l-età, jiġifieri, ma tistax tissaħħaħ bit-trattament tas-sħana. Il-manganiż jista 'jipprevjeni l-proċess ta' rikristallizzazzjoni ta 'ligi ta' l-aluminju, iżid it-temperatura ta 'rikristallizzazzjoni, u jirfina b'mod sinifikanti l-ħbub rikristallizzati. Ir-raffinament ta 'ħbub rikristallizzati huwa dovut l-aktar għall-fatt li l-partiċelli mxerrda ta' komposti MNAL6 ifixklu t-tkabbir ta 'ħbub rikristallizzati. Funzjoni oħra ta 'Mnal6 hija li tinħall il-ħadid ta' impurità biex tifforma (Fe, Mn) Al6, li 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 spiss, huwa miżjud flimkien ma 'elementi oħra ta' liga. Għalhekk, il-biċċa l-kbira tal-ligi tal-aluminju fihom manganiż.
Żingu
Is-solubilità taż-żingu fl-aluminju hija 31.6% f'275 fil-parti b'ħafna aluminju tad-dijagramma tal-fażi ta 'ekwilibriju tas-sistema tal-liga Al-Zn, filwaqt li s-solubilità tagħha tinżel għal 5.6% f'125. Iż-żieda taż-żingu waħedha ma' l-aluminju għandha titjib limitat ħafna fi Is-saħħa tal-liga tal-aluminju taħt kondizzjonijiet ta 'deformazzjoni. Fl-istess ħin, hemm tendenza għal qsim tal-korrużjoni tal-istress, u b'hekk tillimita l-applikazzjoni tagħha. Iż-żieda taż-żingu u l-manjeżju mal-aluminju fl-istess ħin tifforma l-fażi tat-tisħiħ Mg / Zn2, li għandha effett ta 'tisħiħ sinifikanti fuq il-liga. Meta l-kontenut ta 'Mg / Zn2 jiżdied minn 0.5% għal 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 jifforma l-fażi Mg / Zn2, meta l-proporzjon taż-żingu għall-manjeżju huwa kkontrollat għal madwar 2.7, ir-reżistenza għall-ikkrekkjar tal-korrużjoni tal-istress hija l-akbar. Pereżempju, iż-żieda ta 'element tar-ram ma' Al-ZN-MG tifforma liga tas-serje AL-ZN-MG-CU. L-effett li jsaħħaħ il-bażi huwa l-akbar fost il-ligi kollha tal-aluminju. Huwa wkoll materjal importanti tal-liga tal-aluminju fl-industrija tal-ajruspazju, l-avjazzjoni u l-industrija tal-enerġija elettrika.
Ħadid u silikon
Il-ħadid huwa miżjud bħala elementi tal-liga fis-serje Al-Cu-Mg-Ni-Fe ligi tal-aluminju maħdum, u s-silikon huwa miżjud bħala elementi li jagħmlu liga fis-serje Al-Mg-Si maħduma aluminju u fis-serje Al-Si vireg tal-iwweldjar u l-ikkastjar tal-aluminju-silikon ligi. Fil-ligi tal-aluminju bażi, is-silikon u l-ħadid huma elementi ta 'impurità komuni, li għandhom impatt sinifikanti fuq il-proprjetajiet tal-liga. Huma jeżistu prinċipalment bħala FECL3 u silikon b'xejn. Meta s-silikon huwa ikbar mill-ħadid, il-fażi β-fesial3 (jew Fe2si2al9) hija ffurmata, u meta l-ħadid huwa akbar minn silikon, α-Fe2sial8 (jew Fe3si2al12) huwa ffurmat. Meta l-proporzjon tal-ħadid u s-silikon ma jkunx xieraq, dan jikkawża xquq fl-ikkastjar. Meta l-kontenut tal-ħadid fl-aluminju fondut ikun għoli wisq, l-ikkastjar se jsir fraġli.
Titanju u boron
It-titanju huwa element addittiv użat komunement fil-ligi tal-aluminju, miżjud fil-forma ta 'liga tal-kaptan 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 tal-pakkett, il-kontenut kritiku tat-titanju huwa ta 'madwar 0.15%. Jekk il-boron huwa preżenti, it-tnaqqis huwa żgħir daqs 0.01%.
Kromju
Il-kromju huwa element addittiv komuni fis-serje AL-MG-SI, serje Al-MG-ZN, u ligi tas-serje Al-MG. F’600 ° C, is-solubilità tal-kromju fl-aluminju hija ta ’0.8%, u bażikament ma tinħallx fit-temperatura tal-kamra. Il-kromju jifforma komposti intermetalliċi bħal (CRFE) Al7 u (CRMN) Al12 fl-aluminju, li jxekkel il-proċess ta 'nukleazzjoni u tkabbir ta' rikristallizzazzjoni u għandu ċertu effett ta 'tisħiħ fuq il-liga. Jista 'wkoll itejjeb l-ebusija tal-liga u jnaqqas is-suxxettibilità għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress.
Madankollu, is-sit iżid is-sensittività ta 'tkessiħ, u jagħmel il-film anodizzat isfar. L-ammont ta 'kromju miżjud ma' ligi tal-aluminju ġeneralment ma jaqbiżx 0.35%, u jonqos biż-żieda ta 'elementi ta' transizzjoni fil-liga.
Strontium
Strontium huwa element attiv fil-wiċċ li jista 'jbiddel l-imġieba ta' fażijiet komposti intermetalliċi kristallografikament. Għalhekk, it-trattament ta 'modifika bl-element strontium jista' jtejjeb il-workkabilità tal-plastik tal-liga u l-kwalità tal-prodott finali. Minħabba l-ħin twil ta 'modifika effettiv tiegħu, effett tajjeb u riproduċibilità, Strontium ħa post 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 tibdel il-fażi β-alfesi fl-ingoti fil-fażi α-alfesi, li tnaqqas il-ħin ta' omoġenizzazzjoni tal-Ingot b'60% ~ 70%, ittejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proċessabilità tal-plastik tal-materjali; it-titjib tal-ħruxija tal-wiċċ tal-prodotti.
Għal ligi ta 'aluminju deformati ta' silikon (10% ~ 13%), li żżid 0.02% ~ 0.07% element strontium jista 'jnaqqas il-kristalli primarji għal minimu, u l-proprjetajiet mekkaniċi huma wkoll imtejba b'mod sinifikanti. Il-qawwa tat-tensjoni бB tiżdied minn 233MPa għal 236MPa, u s-saħħa tar-rendiment б0.2 żdiedet minn 204MPa għal 210MPa, u t-titwil б5 żdied minn 9% għal 9% għal 12%. Iż-żieda ta 'strontium ma' liga Hyperutectic Al-Si tista 'tnaqqas id-daqs ta' partiċelli tas-silikon primarji, ittejjeb il-proprjetajiet ta 'proċessar 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 tnaqqas l-effett ta 'raffinar tal-qamħ tat-titanju u l-boron. Fil-ligi Al-ZN-MG-Cu, peress li ż-żirkonju għandu effett iżgħar fuq is-sensittività ta 'tkessiħ minn kromju u manganiż, huwa xieraq li tuża żirkonju minflok il-kromju u l-manganiż biex tirfina l-istruttura rikristallizzata.
Elementi rari tad-Dinja
Elementi rari tad-dinja huma miżjuda ma 'ligi tal-aluminju biex jiżdiedu s-supercooling tal-komponenti waqt l-ikkastjar tal-liga tal-aluminju, jirfinaw il-ħbub, inaqqsu l-ispazjar sekondarju tal-kristall, inaqqsu l-gassijiet u l-inklużjonijiet fil-liga, u għandhom it-tendenza li jsiru l-fażi ta' inklużjoni. Jista 'wkoll inaqqas it-tensjoni tal-wiċċ tat-tidwib, iżid il-fluwidità, u jiffaċilita l-ikkastjar fl-ingotti, li għandu impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni tal-proċess. Huwa aħjar li żżid diversi art rari f'ammont ta 'madwar 0.1%. Iż-żieda ta 'art rari mħallta (imħallta La-CE-PR-ND, eċċ.) Tnaqqas it-temperatura kritika għall-formazzjoni ta' żona g? P f'AL-0.65% MG-0.61% liga Si. Ligi tal-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 fl-irfinar tal-ħbub waqt il-proċess tat-tidwib u l-ikkastjar, iżda r-rwol tiegħu huwa iżgħar minn dak tat-titanju u ż-żirkonju. Il-vanadju għandu wkoll l-effett li jirfina l-istruttura rikristallizzata u jżid it-temperatura ta 'rikristallizzazzjoni.
Is-solubilità solida tal-kalċju fil-ligi tal-aluminju hija estremament baxxa, u tifforma kompost CAAL4 bl-aluminju. Il-kalċju huwa element superplastiku tal-ligi tal-aluminju. Liga tal-aluminju b'madwar 5% kalċju u 5% manganiż għandha superplastiċità. CASI tal-kalċju u tas-silikon, li ma jinħallx fl-aluminju. Peress li l-ammont solidu ta 'soluzzjoni ta' silikon huwa mnaqqas, il-konduttività elettrika ta 'l-aluminju pur industrijali tista' titjieb ftit. Il-kalċju jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tal-qtugħ tal-ligi tal-aluminju. CASI2 ma jistax isaħħaħ il-ligi tal-aluminju permezz tat-trattament tas-sħana. Ammonti traċċi ta 'kalċju huma ta' għajnuna fit-tneħħija tal-idroġenu mill-aluminju mdewweb.
L-elementi taċ-ċomb, tal-landa u tal-bismut huma metalli baxxi tal-punt tat-tidwib. Is-solubilità solida tagħhom fl-aluminju hija żgħira, li tnaqqas ftit is-saħħa tal-liga, iżda tista 'ttejjeb il-prestazzjoni tal-qtugħ. Bismuth jespandi waqt is-solidifikazzjoni, li hija ta 'benefiċċju għall-għalf. Iż-żieda tal-bismut ma 'ligi għoljin tal-manjeżju tista' tipprevjeni l-embrittlement tas-sodju.
L-antimonju jintuża prinċipalment bħala modifikatur fil-ligi tal-aluminju fondut, u rarament jintuża f'ligi tal-aluminju deformati. Ibdel il-Bismut biss fil-liga tal-aluminju deformat mill-AL-MG biex tevita l-embrittlement tas-sodju. L-element ta 'l-antimonju huwa miżjud ma' xi ligi al-ZN-MG-Cu biex itejbu l-prestazzjoni ta 'proċessi ta' tagħfas sħun u ippressar kiesaħ.
Il-berillju jista 'jtejjeb l-istruttura tal-film tal-ossidu f'ligi tal-aluminju deformati 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 jinstab 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 substrati tal-iwweldjar għandhom jikkontrollaw ukoll il-kontenut tal-berillju.
Is-sodju huwa kważi ma jinħallx fl-aluminju, u s-solubilità solida massima hija inqas minn 0.0025%. Il-punt tat-tidwib tas-sodju huwa baxx (97.8 ℃), meta s-sodju jkun preżenti fil-liga, huwa assorbit 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 'adsorbiment likwidu, Li tirriżulta fi qsim fraġli, il-formazzjoni ta 'komposti naalsi, l-ebda sodju ħieles ma jeżisti, u ma jipproduċix "sodju fraġli".
Meta l-kontenut tal-manjeżju jaqbeż it-2%, il-manjeżju jneħħi s-silikon u jippreċipita sodju ħieles, li jirriżulta f '"frammess ta' sodju". Għalhekk, liga għolja tal-aluminju tal-manjeżju mhix permessa tuża fluss tal-melħ tas-sodju. Il-metodi biex jipprevjenu "embrittlement tas-sodju" jinkludu klorinazzjoni, li tikkawża li s-sodju jifforma NaCl u jintrema fil-gagazza, u jżid il-bismut biex jifforma Na2BI u jidħol fil-matriċi tal-metall; Iż-żieda ta 'antimonju biex tifforma Na3SB jew iż-żieda ta' art rari jista 'jkollha wkoll l-istess effett.
Editjat minn Mejju Jiang minn Mat Aluminum
Ħin ta 'wara: Awissu-08-2024
