Tembaga
Nalika bagean aluminium-sugih saka alloy aluminium-tembaga punika 548, kelarutan maksimum tembaga ing aluminium punika 5,65%. Nalika suhu mudhun dadi 302, kelarutan tembaga yaiku 0,45%. Tembaga minangka unsur paduan sing penting lan nduweni efek penguatan solusi padhet tartamtu. Kajaba iku, CuAl2 precipitated dening tuwa duwe efek nguatake tuwa sing jelas. Isi tembaga ing wesi aluminium biasane antarane 2,5% lan 5%, lan efek penguatan paling apik nalika isi tembaga antarane 4% lan 6,8%, supaya isi tembaga paling wesi duralumin ing sawetara iki. Paduan aluminium-tembaga bisa ngemot kurang silikon, magnesium, mangan, kromium, seng, wesi lan unsur liyane.
silikon
Nalika bagean sing sugih aluminium saka sistem paduan Al-Si nduweni suhu eutektik 577, kelarutan maksimum silikon ing larutan padhet yaiku 1,65%. Sanajan kelarutan mudhun kanthi suhu sing mudhun, campuran iki umume ora bisa dikuatake kanthi perawatan panas. Aluminium-silikon alloy nduweni sifat casting banget lan resistance karat. Yen magnesium lan silikon ditambahake ing aluminium bebarengan kanggo mbentuk paduan aluminium-magnesium-silikon, fase penguatan yaiku MgSi. Rasio massa magnesium kanggo silikon yaiku 1,73: 1. Nalika ngrancang komposisi campuran Al-Mg-Si, isi magnesium lan silikon dikonfigurasi ing rasio iki ing matriks. Kanggo nambah kekuwatan sawetara wesi Al-Mg-Si, jumlah tembaga sing cocog ditambahake, lan jumlah kromium sing cocog ditambahake kanggo ngimbangi efek negatif tembaga ing resistensi korosi.
Kelarutan maksimum Mg2Si ing aluminium ing bagean sing sugih aluminium saka diagram fase keseimbangan sistem paduan Al-Mg2Si yaiku 1,85%, lan deceleration cilik nalika suhu mudhun. Ing wesi aluminium cacat, tambahan silikon mung kanggo aluminium diwatesi kanggo bahan welding, lan tambahan silikon kanggo aluminium uga duwe efek penguatan tartamtu.
Magnesium
Senajan kurva kelarutan nuduhake yen kelarutan Magnesium ing aluminium nemen sudo minangka sudo suhu, isi Magnesium ing paling industri paduan aluminium cacat kurang saka 6%. Isi silikon uga kurang. Jenis campuran iki ora bisa dikuwatake kanthi perawatan panas, nanging nduweni kemampuan las sing apik, tahan korosi sing apik, lan kekuatan medium. Penguatan aluminium kanthi magnesium jelas. Kanggo saben nambah 1% ing Magnesium, kekuatan tensile mundhak dening kira-kira 34MPa. Yen kurang saka 1% mangan ditambahake, efek penguatan bisa ditambah. Mulane, nambah mangan bisa nyuda isi magnesium lan nyuda tendensi retak panas. Kajaba iku, mangan uga bisa seragam precipitate Mg5Al8 senyawa, Ngapikake resistance karat lan kinerja welding.
Mangan
Nalika suhu eutektik saka diagram fase kesetimbangan datar saka sistem paduan Al-Mn yaiku 658, kelarutan maksimum mangan ing larutan padat yaiku 1,82%. Kekuwatan paduan mundhak kanthi nambah kelarutan. Nalika kandungan mangan 0,8%, elongasi tekan nilai maksimal. Al-Mn alloy minangka paduan hardening non-umur, yaiku, ora bisa dikuatake kanthi perawatan panas. Mangan bisa nyegah proses recrystallization saka wesi aluminium, nambah suhu recrystallization, lan Ngartekno nyaring pari-parian recrystallized. Refinement saka pari-parian recrystallized utamané amarga kasunyatan sing partikel buyar saka senyawa MnAl6 ngalangi wutah saka pari-parian recrystallized. Fungsi liyane MnAl6 yaiku mbubarake wesi najis kanggo mbentuk (Fe, Mn) Al6, nyuda efek mbebayani saka wesi. Mangan minangka unsur penting ing paduan aluminium. Bisa ditambahake piyambak kanggo mbentuk paduan biner Al-Mn. Luwih asring, ditambahake bebarengan karo unsur paduan liyane. Mulane, akeh wesi aluminium ngemot mangan.
seng
Kelarutan seng ing aluminium yaiku 31,6% ing 275 ing bagean sing sugih aluminium saka diagram fase keseimbangan sistem paduan Al-Zn, dene kelarutan kasebut mudhun dadi 5,6% ing 125. Nambahake seng mung ing aluminium nduweni dandan sing winates banget. kekuatan paduan aluminium ing kahanan deformasi. Ing wektu sing padha, ana kecenderungan retak korosi stres, saéngga mbatesi aplikasi. Nambahake seng lan Magnesium ing aluminium ing wektu sing padha mbentuk fase penguatan Mg / Zn2, sing nduweni efek penguatan sing signifikan ing paduan kasebut. Nalika isi Mg / Zn2 tambah saka 0,5% kanggo 12%, kekuatan tensile lan kekuatan ngasilaken bisa Ngartekno tambah. Ing wesi aluminium superhard ngendi isi Magnesium ngluwihi jumlah sing dibutuhake kanggo mbentuk phase Mg / Zn2, nalika rasio seng kanggo Magnesium kontrol ing watara 2,7, resistance karat karat paling gedhe. Contone, nambah unsur tembaga kanggo Al-Zn-Mg mbentuk alloy seri Al-Zn-Mg-Cu. Efek penguatan basa paling gedhe ing antarane kabeh wesi aluminium. Iki uga minangka bahan paduan aluminium sing penting ing aeroangkasa, industri penerbangan, lan industri tenaga listrik.
wesi lan silikon
Wesi ditambahake minangka unsur paduan ing paduan aluminium tempa seri Al-Cu-Mg-Ni-Fe, lan silikon ditambahake minangka unsur paduan ing aluminium tempa seri Al-Mg-Si lan ing rod las seri Al-Si lan pengecoran aluminium-silikon wesi. Ing wesi aluminium dhasar, silikon lan wesi minangka unsur najis sing umum, sing nduwe pengaruh sing signifikan marang sifat-sifat paduan kasebut. Utamane ana minangka FeCl3 lan silikon gratis. Nalika silikon luwih gedhe tinimbang wesi, fase β-FeSiAl3 (utawa Fe2Si2Al9) dibentuk, lan nalika wesi luwih gedhe tinimbang silikon, α-Fe2SiAl8 (utawa Fe3Si2Al12) dibentuk. Yen rasio wesi lan silikon ora cocog, bakal nyebabake retakan ing casting. Nalika isi wesi ing cast aluminium dhuwur banget, casting bakal brittle.
Titanium lan Boron
Titanium minangka unsur aditif sing umum digunakake ing paduan aluminium, ditambahake ing wangun alloy master Al-Ti utawa Al-Ti-B. Titanium lan aluminium mbentuk phase TiAl2, kang dadi inti non-spontan sak crystallization lan muter peran ing nyaring struktur casting lan struktur weld. Nalika paduan Al-Ti ngalami reaksi paket, isi kritis titanium kira-kira 0,15%. Yen boron ana, slowdown cilik minangka 0,01%.
Kromium
Kromium minangka unsur aditif umum ing seri Al-Mg-Si, seri Al-Mg-Zn, lan seri Al-Mg. Ing 600 ° C, kelarutan kromium ing aluminium yaiku 0,8%, lan ora larut ing suhu kamar. Kromium mbentuk senyawa intermetalik kayata (CrFe)Al7 lan (CrMn)Al12 ing aluminium, sing ngalangi proses nukleasi lan pertumbuhan rekristalisasi lan nduweni efek penguatan tartamtu ing campuran. Iku uga bisa nambah kateguhan saka alloy lan nyuda kerentanan kanggo stress korosi cracking.
Nanging, situs nambah sensitivitas quenching, nggawe film anodized kuning. Jumlah kromium sing ditambahake ing wesi aluminium umume ora ngluwihi 0,35%, lan nyuda kanthi nambah unsur transisi ing campuran kasebut.
Strontium
Strontium minangka unsur aktif permukaan sing bisa ngowahi prilaku fase senyawa intermetal kanthi kristalografis. Mulane, perawatan modifikasi karo unsur strontium bisa nambah workability plastik saka alloy lan kualitas produk final. Amarga wektu modifikasi efektif dawa, efek apik lan reproducibility, strontium wis diganti nggunakake sodium ing Al-Si wesi casting ing taun anyar. Nambahake 0,015% ~ 0,03% strontium menyang wesi aluminium kanggo extrusion dadi fase β-AlFeSi ing ingot menyang fase α-AlFeSi, ngurangi wektu homogenisasi ingot kanthi 60% ~ 70%, ningkatake sifat mekanik lan proses plastik bahan; nambah roughness lumahing produk.
Kanggo dhuwur-silikon (10% ~ 13%) wesi aluminium deformed, nambah 0,02% ~ 0,07% unsur strontium bisa ngurangi kristal utami kanggo minimal, lan sifat mechanical uga Ngartekno apik. Kekuwatan tensile бb tambah saka 233MPa dadi 236MPa, lan kekuatan ngasilake б0.2 tambah saka 204MPa dadi 210MPa, lan elongasi б5 tambah saka 9% dadi 12%. Nambahake strontium menyang alloy Al-Si hypereutectic bisa nyuda ukuran partikel silikon utami, nambah sifat pangolahan plastik, lan ngaktifake rolling panas lan adhem sing lancar.
Zirkonium
Zirkonium uga minangka aditif umum ing paduan aluminium. Umumé, jumlah sing ditambahake kanggo wesi aluminium yaiku 0,1% ~ 0,3%. Zirconium lan aluminium mbentuk senyawa ZrAl3, sing bisa ngalangi proses recrystallization lan nyaring pari-parian recrystallized. Zirconium uga bisa nyaring struktur casting, nanging efek luwih cilik tinimbang titanium. Ing ngarsane zirconium bakal ngurangi efek panyulingan gandum saka titanium lan boron. Ing paduan Al-Zn-Mg-Cu, amarga zirkonium duweni efek sing luwih cilik ing sensitivitas quenching tinimbang kromium lan mangan, luwih becik nggunakake zirkonium tinimbang kromium lan mangan kanggo nyaring struktur recrystallized.
Unsur tanah langka
Unsur bumi langka ditambahake ing paduan aluminium kanggo nambah supercooling komponen sajrone casting alloy aluminium, nyaring biji-bijian, nyuda jarak kristal sekunder, nyuda gas lan inklusi ing paduan kasebut, lan cenderung kanggo spheroidize fase inklusi. Uga bisa nyuda tension lumahing saka nyawiji, nambah fluidity, lan nggampangake casting menyang ingot, kang wis impact pinunjul ing kinerja proses. Iku luwih apik kanggo nambah macem-macem rare earths ing jumlah kira-kira 0,1%. Kajaba saka campuran lemah langka (campuran La-Ce-Pr-Nd, etc.) nyuda suhu kritis kanggo tatanan zona G?P tuwa ing Al-0,65%Mg-0,61%Si alloy. Paduan aluminium sing ngandhut magnesium bisa ngrangsang metamorfisme unsur bumi langka.
najis
Vanadium mbentuk senyawa refraktori VAl11 ing paduan aluminium, sing nduweni peran kanggo nyaring biji-bijian sajrone proses leleh lan casting, nanging perane luwih cilik tinimbang titanium lan zirkonium. Vanadium uga nduweni efek panyulingan struktur recrystallized lan nambah suhu recrystallization.
Kelarutan kalsium sing padhet ing paduan aluminium sithik banget, lan mbentuk senyawa CaAl4 karo aluminium. Kalsium minangka unsur superplastik saka paduan aluminium. Paduan aluminium kanthi kira-kira 5% kalsium lan 5% mangan nduweni superplastisitas. Kalsium lan silikon mbentuk CaSi, sing ora larut ing aluminium. Wiwit jumlah solusi padhet saka silikon suda, konduktivitas listrik saka aluminium murni industri bisa rada apik. Kalsium bisa nambah kinerja nglereni saka wesi aluminium. CaSi2 ora bisa nguatake paduan aluminium liwat perawatan panas. Jumlah tilak saka calcium mbantu kanggo mbusak hidrogen saka aluminium cair.
Timbal, timah, lan unsur bismuth minangka logam titik leleh sing kurang. Kelarutan padhet ing aluminium cilik, sing rada nyuda kekuwatan paduan, nanging bisa nambah kinerja pemotongan. Bismuth ngembang sajrone solidifikasi, sing migunani kanggo dipakani. Nambahake bismuth menyang wesi magnesium sing dhuwur bisa nyegah embrittlement sodium.
Antimony utamané dipigunakaké minangka modifier ing wesi aluminium cast, lan arang digunakake ing wesi aluminium deformed. Mung ngganti bismuth ing Al-Mg deformed aluminium alloy kanggo nyegah sodium embrittlement. Unsur antimon ditambahake kanggo sawetara wesi Al-Zn-Mg-Cu kanggo nambah kinerja proses mencet panas lan kadhemen.
Beryllium bisa nambah struktur film oksida ing wesi aluminium deformed lan nyuda mundhut kobong lan inklusi sak leleh lan casting. Beryllium minangka unsur beracun sing bisa nyebabake keracunan alergi ing manungsa. Mulane, berilium ora bisa ana ing paduan aluminium sing kena kontak karo panganan lan omben-omben. Isi berilium ing bahan welding biasane dikontrol ing ngisor 8μg / ml. Paduan aluminium sing digunakake minangka substrat welding uga kudu ngontrol isi beryllium.
Sodium meh ora larut ing aluminium, lan kelarutan padhet maksimal kurang saka 0,0025%. titik leleh sodium kurang (97,8 ℃), nalika sodium ana ing wesi, iku adsorbed ing lumahing dendrite utawa wates gandum sak solidification, sak Processing panas, sodium ing wates gandum mbentuk lapisan adsorpsi Cairan, nyebabake retak rapuh, pembentukan senyawa NaAlSi, ora ana sodium gratis, lan ora ngasilake "sodium brittle".
Nalika isi magnesium ngluwihi 2%, magnesium njupuk silikon lan precipitates sodium gratis, nyebabake "sodium brittleness". Mulane, alloy aluminium magnesium dhuwur ora diijini nggunakake fluks uyah sodium. Cara kanggo nyegah "embrittlement sodium" kalebu klorinasi, sing nyebabake sodium mbentuk NaCl lan dibuwang menyang slag, nambah bismut kanggo mbentuk Na2Bi lan mlebu matriks logam; nambah antimon kanggo mbentuk Na3Sb utawa nambah rare earths uga bisa duwe efek sing padha.
Diedit dening May Jiang saka MAT Aluminium
Wektu kirim: Aug-08-2024
