Alumiiniseoksen eri elementtien vaikutus ja vaikutus alumiinin ominaisuuksiin
Kuparielementti
Kun alumiini-kupariseos on runsaasti alumiiniosaa 548, kuparin maksimaalinen liukoisuus alumiiniin on 5,65% ja kun lämpötila lasketaan arvoon 302, kuparin liukoisuus on 0,45%. Kupari on tärkeä lejeerinkielementti ja sillä on tietty kiinteä ratkaisu vahvistava vaikutus. Lisäksi ikääntymisestä saostettu CuAl2: lla on ilmeinen ikääntymisen vahvistava vaikutus. Alumiiniseosten kuparipitoisuus on tavallisesti 2,5 - 5% ja kuparin pitoisuus on 4 - 6,8%, joten useimpien kovien alumiiniseosten kuparipitoisuus on tällä alueella.
Silicon elementti
Al-Si-seoksesta valmistetun alumiiniseoksen 577 eutektisen lämpötilassa piin maksimaalinen liukoisuus kiinteässä liuoksessa on 1,65%. Vaikka liukoisuus vähenee laskiessa lämpötilaa, tällaiset seokset eivät yleensä ole lämpökäsiteltäviä. Alumiiniseoksilla on erinomaiset valuominaisuudet ja korroosionkestävyys.
Jos magnesiumia ja piitä lisätään samanaikaisesti alumiiniin alumiini-magnesiumpiiniseoksen muodostamiseksi, vahvistusvaihe on MgSi. Magnesiumin ja piin massasuhde on 1,73: 1. Kun Al-Mg-Si-seoskoostumus on suunniteltu, magnesiumin ja piin sisältö on järjestetty tässä suhteessa substraatille. Joissakin Al-Mg-Si -seoksissa lujuuden lisäämiseksi lisätään sopiva määrä kuparia ja lisätään sopiva määrä kromia kuparin haitallisen vaikutuksen korjaamiseksi korroosionkestävyyteen.
Al-Mg2Si seosteräksen tasapaino-faasikaavio Mg2Si: n maksimaalinen liukoisuus alumiinissa on 1,85% ja hidastuvuus on pieni ja lämpötila laskee.
Epämuodostuneessa alumiiniseoksessa piitä lisätään vain alumiiniin ja se rajoittuu hitsausmateriaaliin, ja piitä lisätään myös alumiiniin, jolla on tietty vahvistusvaikutus.
Magnesium
Al-Mg-seoksen tasapainofaasikaavio on runsaasti alumiinia. Vaikka liukoisuuskäyrä osoittaa, että magnesiumin liukoisuus alumiiniin pienenee huomattavasti lämpötilassa, useimmissa teollisesti muotoilluissa alumiiniseoksissa magnesiumin pitoisuus on alle 6%. Piipitoisuus on myös alhainen, ja näitä seoksia ei lämpökäsitellä, mutta niillä on hyvä hitsattavuus, hyvä korroosionkestävyys ja kohtalainen lujuus.
Magnesiumin vahvistaminen alumiinilla on ilmeinen. Jokaisen magnesiumin 1%: n lisäyksen vetolujuus on noin 34 MPa. Jos alle 1% mangaania lisätään, sitä voidaan täydentää vahvistamalla. Siksi mangaanin lisääminen voi vähentää magnesiumpitoisuutta ja samanaikaisesti vähentää kuumakrakkauksen taipumusta. Lisäksi mangaani voi tasaisesti saostaa Mg5Al8-yhdiste korroosionkestävyyden ja hitsauksen parantamiseksi.
Mangaanielementti
Al-Mn-lejeerinkijärjestelmän tasapainotuskaaviossa mangaanin maksimaalinen liukoisuus kiinteässä liuoksessa oli 1,82% eutektisen lämpötilan 658 ° C: ssa. Lejeeringin lujuus kasvaa liukoisuuden lisäämisen myötä. Kun mangaanipitoisuus on 0,8%, pidennys saavuttaa maksimiarvon. Al-Mn-seos on vanhenemista kovettuva seos, joka ei ole lämpökäsitelty.
Mangaani voi estää alumiiniseosten uudelleenkiteyttämisen, lisätä uudelleenkiteytymislämpötilaa ja hienosäätää uudelleenkiteytettyjä jyviä merkittävästi. Uudelleenkiteytettyjen jyvien hienosäätö johtuu pääosin MnAl6-yhdisteen hiukkasten levittämisestä kiteytettyjen jyvien kasvun estämiseksi. MnAl6: n toinen tehtävä on liuottaa epäpuhtausrauta ja -muoto (Fe, Mn) Al6 raudan haitallisten vaikutusten vähentämiseksi.
Mangaani on tärkeä osa alumiiniseosta, ja sitä voidaan lisätä erikseen Al-Mn-binääriseoksen muodostamiseksi ja sitä lisätään enemmän muiden seosaineiden kanssa siten, että suurin osa alumiiniseoksista sisältää mangaania.
Sinkkielementti
Al-Zn-seoksen tasapaino-faasikaavio Sinkin alumiinin liukoisuus on 31,6% alumiinirikkaassa fraktiossa 275 ja sen liukoisuus laskee 5,6%: iin 125 ° C: ssa.
Sinkki lisätään vain alumiiniin. Alumiiniseoksen lujuus on muodonmuutosolosuhteissa hyvin rajallinen, ja jännityskorroosionkestävyys on taipuvainen, mikä rajoittaa sen soveltamista.
Samanaikainen sinkki- ja magnesium-lisäys alumiiniin muodostaa vahvistusvaiheen Mg / Zn2, jolla on merkittävä vahvistava vaikutus seokseen. Kun Mg / Zn2-pitoisuutta kohotetaan 0,5%: sta 12%: iin, vetolujuutta ja myötölujuutta voidaan merkittävästi lisätä. Magnesiumin pitoisuus ylittää Mg / Zn2-faasin muodostamiseen vaadittavan superkarheisen alumiiniseoksen. Kun sinkin ja magnesiumin välistä suhdetta säädetään noin 2,7, jännityskorroosionkrakkausresistanssi on suurin.
Esimerkiksi lisäämällä kuparielementtiä Al-Zn-Mg: hen Al-Zn-Mg-Cu-metalliseoksen muodostamiseksi alustan vahvistusvaikutus on suurin kaikkien alumiiniseosten joukossa ja se on myös tärkeä alumiiniseosmateriaali ilmailu- ja ilmailuteollisuudessa teollisuudelle ja sähköteollisuudelle.
