Effekt och påverkan av olika element i aluminiumlegering på egenskaperna hos aluminium
Koppar element
När aluminium-koppar legering är rik på aluminium del 548, den maximala lösligheten av koppar i aluminium är 5,65%, och när temperaturen sänks till 302, lösligheten av koppar är 0,45%. Koppar är viktigt legeringsämne och har en viss fast lösning stärkande effekt. CuAl2 fälls ut av åldrande har dessutom uppenbara åldrande stärkande effekt. Kopparhalten i aluminiumlegeringar är vanligen mellan 2,5 och 5%, och kopparhalten är bäst på 4% till 6,8%, så att kopparhalten i de flesta hårda aluminiumlegeringar är i detta intervall.
Kisel-element
På den eutektiska temperaturen av 577 i vydelen Al-Si legering-rika aluminium är den maximala lösligheten av kisel i den fast lösningen 1,65%. Även om lösligheten minskar med minskande temperatur, är sådana legeringar i allmänhet inte värme behandlingsbara. Aluminium-kisel legeringar har utmärkta gjutning egenskaper och korrosionsbeständighet.
Om magnesium och kisel tillsätts samtidigt som aluminium att bilda ett aluminium-magnesium-kisel-legering, är den stärkande fasen MgSi. Massa förhållandet mellan magnesium till kisel är 1.73:1. När Al-Mg-Si legering sammansättning är utformad, ordnas innehållet i magnesium och kisel i detta förhållande på substratet. För att öka styrkan, läggs en lämplig mängd koppar i vissa legeringar Al-Mg-Si, och en lämplig mängd krom läggs till uppväga den negativa effekten av koppar på korrosionsmotstånd.
Al-Mg2Si legering legering jämvikt fasdiagram Mg2Si maximal löslighet i aluminium är 1,85% och retardation är liten med minskande temperatur.
I den deformerade aluminiumlegering, kisel tillsätts aluminium ensam och är begränsad till svetsning materialet och kisel tillsätts också aluminium att ha en viss stärkande effekt.
Magnesium
Equilibrium arrangera gradvisdiagrammet av Al-Mg legering är rik på aluminium. Även om löslighet kurvan indikerar att lösligheten av magnesium i aluminium är kraftigt reducerad med temperatur, i mest industriellt deformerade aluminiumlegeringar, är innehållet i magnesium mindre än 6%. Halten kisel är också låga, och dessa legeringar är inte värmebehandlad, men har god svetsbarhet, god korrosionsbeständighet och måttlig styrka.
Det är uppenbart att en förstärkning av magnesium genom aluminium. För varje 1% ökning magnesium är draghållfastheten ca 34 MPa. Om mindre än 1% mangan läggs, det kan kompletteras med förstärkning. Tillägg av mangan kan därför minska halten magnesium och samtidigt minska tendensen av heta sprickbildning. Mangan kan dessutom jämnt fällningen Mg5Al8 föreningen för att förbättra korrosionsbeständighet och svetsprestanda.
Mangan-element
I jämvikt arrangera gradvisdiagrammet Al-Mn legering systemet var den maximala lösligheten av mangan i solid lösning 1,82% vid 658 eutectic temperatur. Styrkan i legeringen ökar med ökande löslighet. När halten mangan är 0,8%, når förlängningen ett maximum. Al-Mn legeringen är en icke-åldrande härdning legering, d.v.s. det kan inte vara värmebehandlad.
Mangan kan förhindra processen omkristallisering av aluminiumlegeringar, öka rekristallisationstemperaturen och förfina recrystallized kornen anmärkningsvärt. Förfining av recrystallized korn orsakas främst av diffusionen av partiklar av MnAl6 förening att hindra tillväxten av recrystallized korn. En annan funktion av MnAl6 är att lösa upp orenheter järn- och form (Fe, Mn) Al6 att minska de skadliga effekterna av järn.
Mangan är ett viktigt inslag i aluminiumlegering, och det kan läggas till separat för att bilda en Al-Mn binära legering och mer läggs tillsammans med andra legeringsämnen, så att de flesta av de aluminium legeringarna innehåller mangan.
Zink-element
Al-Zn legering jämvikt fasdiagram lösligheten av zink i aluminium är 31,6% i aluminium-rika fraktionen 275, medan dess löslighet minskar till 5,6% 125.
Zink tillsätts aluminium ensam. Styrkan av aluminiumlegering är mycket begränsad under deformation villkora, och det finns en tendens av spänningskorrosion sprickbildning, vilket begränsar dess tillämpning.
Samtidiga tillägg av zink och magnesium i aluminium bildar en stärkande fas Mg/Zn2, som har en stärkande effekt på legeringen. När halten Mg/Zn2 ökas från 0,5% till 12%, kan draghållfasthet och sträckgräns ökas betydligt. Halten av magnesium överstiger superhårda aluminiumlegering krävs för att bilda den Mg/Zn2 fasen. När förhållandet mellan zink till magnesium kontrolleras på ca 2,7, är stress korrosion sprickbildning motstånd den största.
Exempelvis genom att lägga koppar element Al-Zn-Mg att bilda en Al-Zn-Mg-Cu legering, basen stärkande effekt är störst bland alla aluminiumlegeringar, och är också en viktig aluminiumlegering material i flyg-och rymdindustrin, flygindustrin och elkraft industrier.
