铝合金中各种主要元素起什么作用

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各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用1. 合金元素影响铜元素铝铜合金富铝部分548时,铜在铝中的最大溶解度为5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。

铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAI2有着明显的时效强化效果。

铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%铜含量在4%~6.8%寸强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。

铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。

硅元素AI —Si合金系富铝部分在共晶温度577 时,硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。

尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。

铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。

若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。

镁和硅的质量比为1.73:1设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。

有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为 1.85%,且随温度的降低而减速小。

变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。

Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。

镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。

因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5AI8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。

锰元素Al-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时,锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。

合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。

铝合金中各种元素的作用

铝合金中各种元素的作用

铝合金中各种元素的作用Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT铝合金中各种元素的作用一、合金元素影响铜元素Cu合金富铝部分548时,铜在铝中的最大溶解度为%,温度降到302时,铜的溶解度为%。

铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。

中铜含量通常在%~5%,铜含量在4%~%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。

铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。

硅元素SiAl—Si合金系富铝部分在共晶温度577时,硅在固溶体中的最大溶解度为%。

尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。

铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。

若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。

镁和硅的质量比为∶1。

设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。

有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为%,且随温度的降低而减速小。

变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。

镁元素MgAl-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。

镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。

如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。

因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。

锰元素MnAl-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时,锰在固溶体中的最大溶解度为%。

铝合金各元素作用

铝合金各元素作用

铝合金中各元素的作用
元素 有 效 性 · 提高了耐热性。 Zr · 结晶粒微细化。 · 防止热断裂。 改良了Al-Si系列合金的处理效果。 Na · · 防止Al-Si系列合金的向外延伸。 Sr · 防止铸件压漏。 Sb · 改良了Al合金的处理效果。 · 防止Al-Mg合金的酸化。 · 防止Al-Mg合金的模具反作用。 · 提高韧性。 · 若干微细化效果。 · 提高Si合金的初晶Si的微细化。 · Al-Si共晶系列合金的微缩现象减少。 · 提到了耐热性。 · 提高切削加工性。 · 提高固体润滑性。 · 提高切削加工性。 · 提高切削加工性。 · 提到了耐热性。 有 · 热传递性降低。 · 流动性降低。 · 脱气性降低。 · 炉子寿命降低。 · Al-Mg合金中Be的效果消失。 · 溶体化处理时变色(灰黑色)。 · 阻害了Na、Sr的改良效果处理。 · 耐腐蚀性降低。 害 性
铝合金中各元素的作用
元素 有 效 性 · 改善铸造性(流动性、伸缩性、耐热性)。 · 改良热膨胀性、耐磨性。 Si · 提高Al-Cu-Mg合金的机械性能。 · 改善AL-Cu合金的铸造性。 有 害 性 · 板状结晶、粗大结晶造成机械加工性、韧性的降 低(根据改良处理,添加P改善)。 · Al-Mg、Al-Zn-l-Fe-Mn系列化合物的针状粗大化。 · 防腐性降低(Al-Mg、Al-Si系列)。 · Al-Zn-Mg合金的耐热性降低。
Be
P V Sn Pb Bi Co
· 流动性、填补性低下。 · 电导率降低。 · 耐腐蚀性降低。 · 耐腐蚀性降低。 · 发生缩孔。 · 耐腐蚀性降低。
· 流动性以及溶汤补给性降低。 · 导致溶汤的酸化。 · Al-Cu、Al-Cu-Si合金的韧性降低。
Fe
Mn

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用铝合金是一种优良的轻金属材料,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

为了进一步改善铝合金的性能,常常添加一定比例的合金元素。

合金元素的添加可显著提高铝合金的强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,同时还可以改善其加工加工性能和耐磨性能。

下面将详细介绍各种合金元素在铝合金中的作用。

1.硅(Si)硅是最常用的合金元素之一,其添加能够显著提高铝合金的抗拉强度和屈服强度,同时降低膨胀系数。

硅还有助于改善铝合金的液态流动性,提高铸造性能和可压性。

因此,硅在铝合金中的含量通常在0.2~1.5%之间。

2.铜(Cu)铜是一种重要的合金元素,在铝合金中的含量通常为2~10%。

添加铜可显著提高铝合金的抗拉强度、疲劳强度和抗磨损性能。

此外,铜还能够改善铝合金的导电性和导热性,提高对高温场合的耐腐蚀性。

3.锰(Mn)锰是一种常见的合金元素,其主要作用是增加铝合金的强度。

锰在铝合金中的含量通常在0.1~1.0%之间。

适量添加锰能够显著提高铝合金的硬度和强度,同时还能提高铝合金的热处理响应性,使其能够通过热处理来进一步改善性能。

4.镁(Mg)镁是一种重要的合金元素,其在铝合金中的含量通常在0.5~7.5%之间。

添加镁可显著提高铝合金的强度、硬度和耐腐蚀性。

此外,镁还能够提高铝合金的塑性和可焊性,改善耐热性。

镁铝合金是一种重要的铝合金系列,其具有优异的强度和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天等领域。

5.锌(Zn)锌是一种重要的合金元素,其主要作用是提高铝合金的强度和耐腐蚀性。

锌在铝合金中的含量通常为0.2~12%。

适量添加锌能够显著提高铝合金的强度和耐热性,同时还能降低合金的膨胀系数,提高铝合金的切削性能。

综上所述,合金元素在铝合金中起到了至关重要的作用。

添加适量的合金元素能够显著提高铝合金的强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,同时还能改善其加工性能和耐磨性能。

合理选择和控制合金元素的含量,可以根据不同的使用要求来定制铝合金材料,满足各种工业领域对材料性能的要求。

(完整版)铝合金锭中各种元素的作用

(完整版)铝合金锭中各种元素的作用

铝合金锭中各种元素的作用由于制作铝锭时需要调整成分已达到想要的型号,因此各种元素对铝锭的影响就好一一掌握,以下我便针对主要的几种元素介绍。

硅(Si)是改善流动性能的主要成份。

从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

但结晶析出的硅(Si)易形成硬点,使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点。

另外,硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。

铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu),机械性能可以提高,切削性变好。

不过,耐蚀性降低,容易发生热间裂痕。

作为杂质的铜(Cu也是这样。

镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好,因此ADC5 ADC6是耐蚀性合金,它的凝固范围很大,所以有热脆性,铸件易产生裂纹,难以铸造。

作为杂质的镁(Mg),在AL-Cu-S这种材料中,Mg2Si会使铸件变脆,所以一般标准在0.3%以内。

铁(Fe)杂质的铁(Fe会生成FeAI3的针状结晶,由于压铸是急冷,所以析出的晶体很细,不能说是有害成份。

含量低于0.7 %则有不易脱模的现象,所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。

含有大量的铁(Fe),会生成金属化合物,形成硬点。

并且含铁(Fe量过1.2 %时,降低合金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命。

镍(Ni)和铜(Cu一样,有增加抗拉强度和硬度的倾向,对耐蚀性影响很大。

想要改善高温强度耐热性,有时就加入镍(Ni),但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。

锰(Mn)能改善含铜(Cu),含硅(Si)合金的高温强度。

若超过一定限度,易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物,容易形成硬点以及降低导热性。

锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6 化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe),形成(Fe, Mn)Al6减小铁的有害影响。

学习资料(2)铝合金中各种主要元素起什么作用

学习资料(2)铝合金中各种主要元素起什么作用

铝合金中各种主要元素起什么作用硅(Si)是改善流动性能的主要成份。

从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

但结晶析出的硅(Si)易形成硬点,使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点。

另外,硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。

铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu),机械性能可以提高,切削性变好。

不过,耐蚀性降低,容易发生热间裂痕。

作为杂质的铜(Cu)也是这样。

镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好,因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金,它的凝固范围很大,所以有热脆性,铸件易产生裂纹,难以铸造。

作为杂质的镁(Mg),在AL-Cu-Si这种材料中,Mg2Si 会使铸件变脆,所以一般标准在0.3%以内。

铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶,由于压铸是急冷,所以析出的晶体很细,不能说是有害成份。

含量低于0.7 %则有不易脱模的现象,所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。

含有大量的铁(Fe),会生成金属化合物,形成硬点。

并且含铁(Fe)量过1.2 %时,降低合金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命。

镍(Ni)和铜(Cu)一样,有增加抗拉强度和硬度的倾向,对耐蚀性影响很大。

想要改善高温强度耐热性,有时就加入镍(Ni),但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。

锰(Mn)能改善含铜(Cu),含硅(Si)合金的高温强度。

若超过一定限度,易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物,容易形成硬点以及降低导热性。

锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe),形成(Fe,Mn)Al6减小铁的有害影响。

锰(Mn)是铝合金的重要元素,可以单独加入Al-Mn二元合金,更多的是和其他合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。

各元素对铝合金性能影响

各元素对铝合金性能影响

各元素对铝合金性能影响铝合金的性能受多种因素的影响,包括合金元素的类型、含量和分布状态。

以下是各种元素对铝合金性能的影响。

1.硅:硅是最常用的铝合金元素之一、它能够增加铝的强度和刚性,但会降低铝的可塑性。

硅还有利于形成均匀细小的析出相,从而提高合金的硬度和耐磨性。

合金中硅的含量一般在2%以下。

2.铜:铜是一种强化元素,对铝合金的强度有显著影响。

它还能提高抗热裂纹性能和耐腐蚀性。

但较高的铜含量会降低铝合金的可塑性,增加其热应力和脆性。

3.锌:锌是一种强化元素,对铝合金的强度和耐蚀性有重要作用。

锌含量的增加可以提高合金的强度,但也会降低其塑性。

锌还能提高铝合金的热稳定性和耐磨性。

4.锰:锰是一种常用的合金元素,具有铸造性好和延展性佳的特点。

锰的存在可以提高铝合金的强度、硬度和可焊性。

合金中锰的含量一般在1%以下。

5.镁:镁是添入铝合金的常用元素之一、镁能够显著提高铝合金的强度,并且对合金具有良好的成形加工性能。

镁的添加还能促进铝合金的析出硬化,提高耐热性和耐蚀性。

镁含量的增加会增加铝合金的脆性。

6.钛:钛是一种残余元素,往往以杂质的形式存在于铝合金中。

钛几乎不会改变铝合金的机械性能,但可能会降低其可塑性和韧性。

因此,钛含量应尽量控制在较低的水平。

7.铬:铬是一种常用的合金元素,对铝合金的耐蚀性和耐磨性有重要影响。

铬含量的增加可以提高合金的耐腐蚀性,尤其是对氧化介质的耐蚀性。

合金中铬的含量一般在0.05-1%之间。

除了以上所述的元素,铝合金中可能还含有其他元素,如锆、镧、稀土元素等。

这些元素的加入可以进一步改善铝合金的性能,例如提高其耐高温性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能。

然而,每个元素的性能影响都是复杂的,不同元素的相互作用也会产生复杂的效应。

因此,为了获得理想的铝合金性能,需要根据具体的应用要求和工艺条件综合考虑各种元素的含量和分布状态。

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用铝合金是一种由铝和其他金属或非金属元素组成的合金材料。

这些添加的金属元素对铝合金的性能和特性起着重要的作用。

下面将介绍几种常见的金属在铝合金中的作用。

1. 铜:铜是铝合金中最常见的添加元素之一。

添加铜可以提高铝合金的强度和硬度,同时还能提高其耐腐蚀性。

铜也可以改善铝合金的热处理性能,使其具有更好的热处理可塑性。

2. 锌:锌是另一种常见的添加元素,主要用于改善铝合金的耐腐蚀性。

锌可以与铝形成一种致密的氧化物层,防止进一步的氧化反应,从而提高铝合金的耐腐蚀性能。

3. 镁:镁是铝合金中常用的轻质金属添加元素。

添加镁可以提高铝合金的强度和刚性,同时还能提高其耐腐蚀性。

镁还可以改善铝合金的可塑性和焊接性能。

4. 锂:锂是一种轻质金属,添加到铝合金中可以显著降低其密度。

锂还可以提高铝合金的强度和硬度,改善其耐热性能。

锂铝合金具有良好的耐腐蚀性和可塑性,常用于航空航天和汽车制造等领域。

5. 银:银是一种高导电性的金属,添加到铝合金中可以提高其导电性能。

银也可以改善铝合金的热传导性能,使其在导热器件中得到广泛应用。

6. 钛:钛是一种高强度、低密度的金属,添加到铝合金中可以提高其强度和刚性。

钛还可以增加铝合金的耐热性和耐腐蚀性,常用于航空航天和汽车制造等领域。

7. 锡:锡是一种常用的添加元素,可以提高铝合金的耐腐蚀性和焊接性能。

添加锡可以形成一种稳定的氧化层,防止铝合金进一步氧化和腐蚀。

8. 钨:钨是一种高熔点的金属,添加到铝合金中可以提高其耐高温性能。

钨还可以提高铝合金的硬度和强度,常用于制造高温工具和耐磨件。

不同的金属元素在铝合金中起着不同的作用,可以改善铝合金的强度、硬度、耐腐蚀性、耐热性和可塑性等性能。

这些特性使得铝合金在航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域得到广泛应用。

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硅(Si)是改善流动性能的主要成份。

从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

但结晶析出的硅(Si)易形成硬点,使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点。

另外,硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。

铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu),机械性能可以提高,切削性变好。

不过,耐蚀性降低,容易发生热间裂痕。

作为杂质的铜(Cu)也是这样。

镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好,因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金,它的凝固范围很大,所以有热脆性,铸件易产生裂纹,难以铸造。

作为杂质的镁(Mg),在AL-Cu-Si这种材料中,Mg2Si会使铸件变脆,所以一般标准在0.3%以内。

铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶,由于压铸是急冷,所以析出的晶体很细,不能说是有害成份。

含量低于0.7 %则有不易脱模的现象,所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。

含有大量的铁(Fe),会生成金属化合物,形成硬点。

并且含铁(Fe)量过1.2 %时,降低合金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命。

镍(Ni)和铜(Cu)一样,有增加抗拉强度和硬度的倾向,对耐蚀性影响很大。

想要改善高温强度耐热性,有时就加入镍(Ni),但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。

锰(Mn)能改善含铜(Cu),含硅(Si)合金的高温强度。

若超过一定限度,易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物,容易形成硬点以及降低导热性。

锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe),形成(Fe,Mn)Al6减小铁的有害影响。

锰(Mn)是铝合金的重要元素,可以单独加入Al-Mn二元合金,更多的是和其他合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。

锌(Zn)若含有杂质锌(Zn),高温脆性大,但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。

JIS中规定在1.0%以内,但外国标准有到3%的,这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn),而是以杂质锌(Zn)的角色来说,它有使铸件产生裂纹的倾向。

铬(Cr)铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物,阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有一定的强化作用,还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。

但会增加淬火敏感性。

钛(Ti)在合金中只需微量可使机械性能提高,但导电率却下降。

Al-Ti系合金产生包晶反应时,钛(Ti)的临界含量约为0.15%,如有硼存在可以减少。

在铝合金中有时还存在钙(Ca),铅(Pb),锡(Sn)等杂质元素。

这些元素由于熔点高低不一,结构不同,与铝(Al)形成的化合物亦不相同,因而对铝合金性能的影响各不一样。

钙(Ca)在铝中固溶度极低,与铝(Al)形成CaAl4化合物,钙(Ca)能改善铝合金切削性能。

铅(Pb),锡(Sn)是低熔点金属,它们在铝(Al)中固溶度不大,降低合金强度,但能改善切削性能。

1.合金元素影响铜元素Cu铝铜合金富铝部分548℃时,铜在铝中的最大溶解度为5.65%,温度降到302℃时,铜的溶解度为0.45%。

铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。

铝合金中铜含量通常在2.5%~ 5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。

铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。

硅元素SiAl—Si合金系富铝部分在共晶温度577℃时,硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。

尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。

铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。

若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。

镁和硅的质量比为1.73:1。

设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。

有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。

变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。

镁元素MgAl-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。

镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。

如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。

因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。

锰元素MnAl-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658℃时,锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。

合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。

Al-Mn合金是非时效硬化合金,即不可热处理强化。

锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁,形成(Fe、Mn)Al6,减小铁的有害影响。

锰是铝合金的重要元素,可以单独加入形成Al-Mn二元合金,更多的是和其它合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰。

锌元素ZnAl-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%,而在125时其溶解度则下降到5.6%。

锌单独加入铝中,在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限,同时存在应力腐蚀开裂、倾向,因而限制了它的应用。

在铝中同时加入锌和镁,形成强化相Mg/Zn2,对合金产生明显的强化作用。

Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时,可明显增加抗拉强度和屈服强度。

镁的含量超过形成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中,锌和镁的比例控制在2.7左右时,应力腐蚀开裂抗力最大。

如在Al-Zn-Mg基础上加入铜元素,形成Al-Zn-Mg-Cu系合金,基强化效果在所有铝合金中最大,也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料。

2.微量元素的影响铁和硅Fe-Si铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中,硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中,均作为合金元素加的,在其它铝合金中,硅和铁是常见的杂质元素,对合金性能有明显的影响。

它们主要以FeCl3和游离硅存在。

在硅大于铁时,形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相,而铁大于硅时,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。

当铁和硅比例不当时,会引起铸件产生裂纹,铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性。

钛和硼Ti-B钛是铝合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。

钛与铝形成TiAl2相,成为结晶时的非自发核心,起细化铸造组织和焊缝组织的作用。

Al-Ti系合金产生包反应时,钛的临界含量约为0.15%,如果有硼存在则减速小到0.01%。

铬Cr铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素。

600℃时,铬在铝中溶解度为0.8%,室温时基本上不溶解。

铬在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物,阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有一定的强化作用,还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。

但会场增加淬火敏感性,使阳极氧化膜呈黄色。

铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%,并随合金中过渡元素的增加而降低。

锶Sr锶是表面活性元素,在结晶学上锶能改变金属间化合物相的行为。

因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量。

由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点,近年来在Al-Si铸造合金中取代了钠的使用。

对挤压用铝合金中加入0.015%~0.03%锶,使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相,减少了铸锭均匀化时间60%~70%,提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度。

对于高硅(10%~13%)变形铝合金中加入0.02%~0.07%锶元素,可使初晶减少至最低限度,力学性能也显著提高,抗拉强度бb 由233MPa提高到236MPa,屈服强度б0.2由204MPa提高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。

在过共晶Al-Si合金中加入锶,能减小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,可顺利地热轧和冷轧。

锆元素Zr锆也是铝合金的常用添加剂。

一般在铝合金中加入量为0.1%~0.3%,锆和铝形成ZrAl3化合物,可阻碍再结晶过程,细化再结晶晶粒。

锆亦能细化铸造组织,但比钛的效果小。

有锆存在时,会降低钛和硼细化晶粒的效果。

在Al-Zn-Mg-Cu系合金中,由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小,因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织。

杂质元素Re稀土元素加入铝合金中,使铝合金熔铸时增加成分过冷,细化晶粒,减少二次晶间距,减少合金中的气体和夹杂,并使夹杂相趋于球化。

还可降低熔体表面张力,增加流动性,有利于浇注成锭,对工艺性能有着明显的影响。

各种稀土加入量约为0.1%at%为好。

混合稀土(La-Ce-Pr-Nd等混合)的添加,使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金时效G?P区形成的临界温度降低。

含镁的铝合金,能激发稀土元素的变质作用。

3.杂质元素的影响钒在铝合金中形成VAl11难熔化合物,在熔铸过程中起细化晶粒作用,但比钛和锆的作用小。

钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用。

钙在铝合金中固溶度极低,与铝形成CaAl4化合物,钙又是铝合金的超塑性元素,大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。

钙和硅形成CaSi,不溶于铝,由于减小了硅的固溶量,可稍微提高工业纯铝的导电性能。

钙能改善铝合金切削性能。

CaSi2不能使铝合金热处理强化。

微量钙有利于去除铝液中的氢。

铅、锡、铋元素是低熔点金属,它们在铝中固溶度不大,略降低合金强度,但能改善切削性能。

铋在凝固过程中膨胀,对补缩有利。

高镁合金中加入铋可防止钠脆。

锑主要用作铸造铝合金中的变质剂,变形铝合金很少使用。

仅在Al-Mg变形铝合金中代替铋防止钠脆。

锑元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中,改善热压与冷压工艺性能。

铍在变形铝合金中可改善氧化膜的结构,减少熔铸时的烧损和夹杂。

铍是有毒元素,能使人产生过敏性中毒。

因此,接触食品和饮料的铝合金中不能含有铍。

焊接材料中的铍含量通常控制在8μg/ml以下。

用作焊接基体的铝合金也应控制铍的含量。

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