Kupfer element Cu
Wenn der aluminium reiche Teil der Aluminium-Kupfer-Legierung 548 beträgt, beträgt die maximale Löslichkeit von Kupfer in Aluminium 5,65%. Wenn die Temperatur auf 302 fällt, beträgt die Löslichkeit von Kupfer 0,45%. Kupfer ist ein wichtiges Legierung element und hat eine gewisse feste Lösung verstärkende Wirkung. Darüber hinaus hat der durch Alterung ausgefällte CuAl2 eine offen sichtliche Alterung verstärkende Wirkung. Der Kupfergehalt in Aluminium legierungen liegt normaler weise zwischen 2,5% und 5%, und der verstärkende Effekt ist am besten, wenn der Kupfergehalt zwischen 4% und 6,8% liegt. Der Kupfergehalt der meisten harten Aluminium legierungen liegt also in diesem Bereich.
Aluminium-Kupfer-Legierungen können weniger Silizium, Magnesium, Mangan, Chrom, Zink, Eisen und andere Elemente enthalten.
Silizium element Si
Wenn der aluminium reiche Teil des Al-Si-Legierung systems eine eutektische Temperatur von 577 aufweist, beträgt die maximale Löslichkeit von Silizium in der festen Lösung 1,65%. Obwohl die Löslichkeit mit abnehmender Temperatur abnimmt, können diese Legierungen im Allgemeinen nicht durch Wärme behandlung verstärkt werden. Aluminium-Silizium-Legierung hat aus gezeichnete Guss eigenschaften und Korrosions beständigkeit.
Wenn Aluminium gleichzeitig Magnesium und Silizium zugesetzt werden, um eine Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung zu bilden, ist die Verstärkungs phase MgSi. Das Massen verhältnis von Magnesium zu Silizium beträgt 1,73: 1. Beim Entwerfen der Zusammensetzung der Al-Mg-Si-Legierung werden die Inhalte von Magnesium und Silizium in diesem Verhältnis auf der Matrix konfiguriert. Um die Festigkeit einiger Al-Mg-Si-Legierungen zu verbessern, wird eine angemessene Menge Kupfer hinzugefügt. und eine angemessene Menge Chrom wird hinzugefügt, um die nachteiligen Auswirkungen von Kupfer auf die Korrosions beständigkeit auszug leichen.
Die maximale Löslichkeit von Mg2Si in Aluminium im aluminium reichen Teil des Gleichgewichts phasen diagramms des Al-Mg2Si legierung systems beträgt 1,85%, und die Verzögerung ist gering, wenn die Temperatur abnimmt.
Bei deformierten Aluminium legierungen ist die alleinige Zugabe von Silizium zu Aluminium auf Schweiß materialien beschränkt. Das Hinzufügen von Silizium zu Aluminium hat auch eine gewisse stärkende Wirkung.
Magnesium element Mg
Obwohl die Löslichkeit kurve zeigt, dass die Löslichkeit von Magnesium in Aluminium mit abnehmender Temperatur stark abnimmt, beträgt der Magnesium gehalt in den meisten industriellen deformierten Aluminium legierungen weniger als 6%. Der Silizium gehalt ist ebenfalls gering. Diese Art der Legierung kann nicht durch Wärme behandlung verstärkt werden, hat aber eine gute Schweißbarkeit, eine gute Korrosions beständigkeit und eine mittlere Festigkeit.
Die Stärkung von Aluminium durch Magnesium ist offen sichtlich. Mit jedem Anstieg des Magnesiums um 1% erhöht sich die Zug festigkeit um ungefähr 34MPa. Wenn weniger als 1% Mangan hinzugefügt wird, kann der stärkende Effekt ergänzt werden. Daher kann die Zugabe von Mangan den Magnesium gehalt verringern und die Tendenz zum Heiß knacken verringern. Darüber hinaus kann Mangan auch Mg5Al8-Verbindungen gleichmäßig ausfallen, was die Korrosions beständigkeit und die Schweiß leistung verbessert.
Mangan element Mn
Wenn die eutektische Temperatur des flachen Gleichgewichts phasen diagramms des Al-Mn-Legierung systems 658 beträgt, beträgt die maximale Löslichkeit von Mangan in der festen Lösung 1,82%. Die Festigkeit der Legierung nimmt mit der Erhöhung der Löslichkeit zu. Wenn der Mangan gehalt 0,8% beträgt, erreicht die Dehnung den Maximalwert. Al-Mn-Legierung ist eine nicht alters härte Legierung, das heißt, sie kann nicht durch Wärme behandlung verstärkt werden.
Mangan kann den Rekristallisation prozess von Aluminium legierungen verhindern, die Rekristallisation temperatur erhöhen und die rekristall isierten Körner signifikant verfeinern. Die Verfeinerung von umkristall isierten Körnern ist haupt sächlich darauf zurück zuführen, dass die dispergierten Partikel von MnAl6-Verbindungen das Wachstum von rekristall isierten Körnern behindern. Eine andere Funktion von MnAl6 besteht darin, Verunreinigung eisen unter Bildung von (Fe, Mn)Al6 aufzulösen, wodurch die schädlichen Auswirkungen von Eisen verringert werden.
Mangan ist ein wichtiges Element in Aluminium legierungen. Es kann allein hinzugefügt werden, um eine Al-Mn Bina zu bildenRy-Legierung. Häufiger wird es zusammen mit anderen Legierung elementen hinzugefügt. Daher enthalten die meisten Aluminium legierungen Mangan.
Zink-Element Zn
Die Löslichkeit von Zink in Aluminium im aluminium reichen Teil des Gleichgewichts phasen diagramms des Al-Zn-Legierung systems beträgt 31,6% bei 275, während seine Löslichkeit bei 125 auf 5,6% sinkt.
Wenn Aluminium allein Zink zugesetzt wird, ist die Verbesserung der Festigkeit von Aluminium legierungen unter Verformung bedingungen sehr begrenzt. Gleichzeitig besteht eine Tendenz zur Spannungs riss korrosion, die ihre Anwendung einschränkt.
Die gleichzeitige Zugabe von Zink und Magnesium zu Aluminium bildet die Verstärkungs phase Mg/Zn2, die eine signifikante verstärkende Wirkung auf die Legierung hat. Wenn der Mg/Zn2-Gehalt von 0,5% auf 12% erhöht wird, können die Zug festigkeit und Streckgrenze signifikant erhöht werden. In super harten Aluminium legierungen, bei denen der Magnesium gehalt die erforderliche Menge zur Bildung der Mg/Zn2-Phase übers ch reitet, wenn das Verhältnis von Zink zu Magnesium auf etwa 2,7 kontrolliert wird, die Spannungs riss korrosions beständigkeit ist am größten.
Zum Beispiel hat das Hinzufügen eines Kupfer elements zu Al-Zn-Mg zur Bildung einer Legierung der Al-Zn-Mg-Cu-Serie den größten Basis verstärkungs effekt unter allen Aluminium legierungen. Es ist auch ein wichtiges Aluminium legierung material in der Luft-und Raumfahrt, Luftfahrt industrie und Elektrizität industrie.
Eisen und Silizium Fe-Si
Eisen wird als Legierung elemente in Aluminium legierungen der Serie Al-Cu-Mg-Ni-Fe hinzugefügt, silizium wird als Legierung elemente in Schmiedealuminium der Al-Mg-Si-Serie und in Schweiß stäben der Al-Si-Serie und Aluminium-Silizium-Gieß legierungen hinzugefügt. In anderen Aluminium legierungen sind Silizium und Eisen übliche Verunreinigung elemente, die einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften der Legierung haben. Sie existieren haupt sächlich als FeCl3 und freies Silizium.
Wenn Silizium größer als Eisen ist, wird die Phase β-FeSiAl3 (oder Fe2Si2Al9) gebildet, und wenn Eisen größer als Silizium ist, wird α-Fe2SiAl8 (oder Fe3Si2Al12) gebildet. Wenn das Verhältnis von Eisen und Silizium falsch ist, wird es Risse im Guss verursachen. Wenn der Eisengehalt in Aluminium guss zu hoch ist, wird der Guss spröde.
Titan und Bor Ti-B
Titan ist ein häufig verwendetes additives Element in Aluminium legierungen, das in Form einer Al-Ti-oder Al-Ti-B-Haupt legierung hinzugefügt wird. Titan und Aluminium bilden die TiAl2-Phase, die während der Kristallisation zu einem nicht spontanen Kern wird und eine Rolle bei der Verfeinerung der Guss struktur und der Schweiß struktur spielt. Wenn Al-Ti-Legierungen eine Paket reaktion eingehen, beträgt der kritische Titan gehalt etwa 0,15%. Wenn Bor vorhanden ist, beträgt die Verlang samung nur 0,01%.
Chrom C
Chrom ist ein übliches Additiv element in Legierungen der Al-Mg-Si-Serie, der Al-Mg-Zn-Serie und der Al-Mg-Serie. Bei 600 ° C beträgt die Löslichkeit von Chrom in Aluminium 0,8% und ist bei Raum temperatur grunds ätzlich unlöslich.
Chrom bildet in Aluminium inter metallische Verbindungen wie (CrFe)Al7 und (CrMn)Al12, was den Keimbildungs-und Wachstums prozess der Rekristallisation behindert und eine gewisse stärkende Wirkung auf die Legierung hat. Es kann auch die Zähigkeit der Legierung verbessern und die Anfälligkeit für Spannungs riss korrosion verringern. Die Stelle erhöht jedoch die Abschreck empfindlichkeit und macht den eloxierten Film gelb.
Die Menge an Chrom, die Aluminium legierungen zugesetzt wird, übers ch reitet im Allgemeinen nicht 0,35% und nimmt mit der Zunahme der Übergangs elemente in der Legierung ab.
Strontium Sr
Strontium ist ein oberflächen aktives Element, das das Verhalten inter metallischer Verbindungs phasen in der Kristallo graphie ändern kann. Daher kann Modifikation behandlung mit Strontium element impfenRove die plastische Verarbeitbar keit der Legierung und die Qualität des Endprodukts. Aufgrund seiner langen effektiven Modifikation szeit, seiner guten Wirkung und Reproduzier barkeit hat Strontium in den letzten Jahren die Verwendung von Natrium in Al-Si-Gieß legierungen ersetzt.
Durch Zugabe von 0,015% bis 0,03% Strontium zu der Aluminium legierung zur Extrusion wird die β-AlFeSi-Phase im Barren in eine chinesisch geformte α-AlFeSi-Phase umgewandelt, wodurch die Homogen isationszeit des Ingots um 60% bis 70% verkürzt wird. Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Materials und der Verarbeitbar keit des Kunststoffs; Verbesserung der Oberflächen rauheit der Produkte.
Bei verformten Aluminium legierungen mit hohem Silizium gehalt (10% ~ 13%) kann die Zugabe von 0,02% bis 0,07% Strontium element die Primär kristalle auf ein Minimum reduzieren, und die mechanischen Eigenschaften werden ebenfalls erheblich verbessert. Die Zug festigkeit бb wird von 233MPa auf 236MPa erhöht, und die Streckgrenze von 0,2 wird von 204MPa auf 210MPa erhöht, und die Dehnung б5 steigt von 9% auf 12%. Das Hinzufügen von Strontium zu einer hyper eutek tischen Al-Si-Legierung kann die Größe von primären Silizium partikeln verringern, die Kunststoff verarbeitung eigenschaften verbessern und ein reibungsloses Heiß-und Kalt walzen ermöglichen.
Zirkonium element Zr
Zirkonium ist auch ein häufig verwendetes Additiv in Aluminium legierungen. Im Allgemeinen beträgt die Menge, die Aluminium legierungen zugesetzt wird, 0,1% bis 0,3%. Zirkonium und Aluminium bilden ZrAl3-Verbindungen, die den Rekristallisation prozess behindern und die rekristall isierten Körner verfeinern können. Zirkonium kann auch die Guss struktur verfeinern, aber der Effekt ist kleiner als Titan. Das Vorhanden sein von Zirkonium verringert den Korn raffinierungs effekt von Titan und Bor. In Al-Zn-Mg-Cu-Legierungen, da Zirkonium einen geringeren Einfluss auf die Abschreck empfindlichkeit hat als Chrom und Mangan, es ist angebracht, Zirkonium anstelle von Chrom und Mangan zu verwenden, um die rekristall isierte Struktur zu verfeinern.
Seltene Erden elemente Re
Seltenerd elemente werden Aluminium legierungen zugesetzt, um die Unterkühlung der Komponenten beim Gießen von Aluminium legierungen zu erhöhen, die Körner zu verfeinern, den Sekundär kristall abstand zu verringern, Gase und Einschlüsse in der Legierung zu reduzieren. und neigen dazu, die Inklusion phase zu spheroidisieren. Es kann auch die Oberflächen spannung der Schmelze verringern, die Fließ fähigkeit erhöhen und das Gießen in Barren erleichtern, was einen erheblichen Einfluss auf die Prozess leistung hat. Die Zugabe menge verschiedener Seltener den beträgt etwa 0,1% bei %. Die Zugabe gemischter Seltener Erden (gemischtes La-Ce-Pr-Nd usw.) verringert die kritische Temperatur für die Bildung einer alternden G?P-Zone in einer Al-0.65 % Mg-0.61 % Si-Legierung. Magnesium haltige Aluminium legierungen können die Metamorphose von Seltenerd elementen stimulieren.
Vanadium bildet die feuerfeste Verbindung VAl11 in Aluminium legierungen, die eine Rolle bei der Raffination von Körnern während des Schmelz-und Gieß prozesses spielt, aber ihre Wirkung ist geringer als die von Titan und Zirkonium. Vanadium hat auch den Effekt, die rekristall isierte Struktur zu verfeinern und die Rekristallisation temperatur zu erhöhen.
Calcium hat eine extrem geringe Feststoff löslichkeit in Aluminium legierungen und bildet mit Aluminium CaAl4-Verbindungen. Calcium ist auch ein super plastisches Element von Aluminium legierungen. Eine Aluminium legierung mit ca. 5% Calcium und 5% Mangan hat Super plastizität. Calcium und Silizium bilden CaSi, das in Aluminium unlöslich ist. Da die Menge an Silizium in fester Lösung reduziert wird, kann die elektrische Leitfähig keit von industriellem reinem Aluminium leicht verbessert werden. Calcium kann die Schneid leistung von Aluminium legierungen verbessern. CaSi2 kann Aluminium legierungen nicht durch Wärme behandlung verstärken. Spuren von Kalzium sind hilfreich, um Wasserstoff aus geschmolzenem Aluminium zu entfernen.
Blei-, Zinn-und Wismut elemente sind Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt. Ihre feste Löslichkeit in Aluminium ist gering, was die Festigkeit der Legierung leicht verringert, aber die Schneid leistung verbessern kann. Wismut dehnt sich während der Erstarrung aus, was für die Fütterung von Vorteil ist. Das Hinzufügen von Wismut zu Legierungen mit hohem Magnesium gehalt kann eine Natrium versprödung verhindern.
Antimon wird haupt sächlich als Modifikator in Aluminium guss legierungen verwendet und wird selten in deformierten Aluminium legierungen verwendet. Ersetzen Sie Wismut nur in einer Al-Mg-verformten Aluminium legierung, um eine Natrium versprödung zu verhindern. Einige Al-Zn-Mg-Cu-Legierungen werden mit Antimon elementen versetzt, um die Leistung von Heiß pressen und Kalt pressen zu verbessern.
Beryllium kann die Struktur des Oxid films in deformierten Aluminium legierungen verbessern und den Verbrennungs verlust und die Einschlüsse während des Schmelzens und Gießens verringern. Beryllium ist ein toxisches Element, das beim Menschen allergische Vergiftungen verursachen kann. Daher kann Beryllium nicht bE in Aluminium legierungen enthalten, die mit Lebensmitteln und Getränken in Kontakt kommen. Der Beryllium gehalt in Schweiß materialien wird üblicher weise unter 8 μg/ml kontrolliert. Aluminium legierungen, die als Schweiß substrate verwendet werden, sollten auch den Beryllium gehalt kontrollieren.
Natrium ist in Aluminium fast unlöslich und die maximale feste Löslichkeit beträgt weniger als 0,0025%. Der Schmelzpunkt von Natrium ist niedrig (97,8 °C). Wenn Natrium in der Legierung vorhanden ist, wird es während des Erstarrung prozesses an der Dendrit oberfläche oder den Korngrenzen adsorbiert. Während der thermischen Verarbeitung die Korngrenzen Das Natrium auf der Oberfläche bildet eine flüssige Adsorption schicht. Wenn spröde Risse auftreten, werden NaAlSi-Verbindungen gebildet. Es gibt kein freies Natrium und es tritt keine "Natrium versprödung" auf.
Wenn der Magnesium gehalt 2% übers ch reitet, nimmt Magnesium Silizium weg und fällt freies Natrium aus, was zu einer "Natrium versprödung" führt. Daher ist Natriumsalz fluss für Aluminium legierungen mit hohem Magnesium gehalt nicht zulässig. Methoden zur Verhinderung einer "Natrium versprödung" umfassen die Chlorierung, die bewirkt, dass Natrium NaCl bildet und in die Schlacke abgegeben wird, die Zugabe von Wismut zu Na2Bi und der Eintritt in die Metall matrix; das Hinzufügen von Antimon zu Na3Sb oder das Hinzufügen von Seltenen Erden kann ebenfalls den gleichen Effekt haben.
In Shanghai Yixing stellen wir viele Aluminium produkte wie Aluminium türen und-fenster, Aluminium brücken, Aluminium kästen, Aluminium decken, Aluminium schuppen, Aluminium geländer, Aluminium rollläden, Aluminium gerüste, Aluminium leitern her, aluminiums chränke, Aluminium heizkörper, Aluminium kästen, Aluminium halterungen usw. Wir haben Kapazität des Lasers ch neidens, Stanzen, Tiefziehen, Schweißen, Bohren, Bearbeitung und verschiedene Arten der Oberflächen behandlung.
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