Alüminyum alaşımındaki çeşitli elemanların alüminyum özelliklerine etkisi ve etkisi
Bakır elemanı
Alüminyum-bakır alaşımı alüminyum kısım (548) açısından zengin olduğunda, bakırın alüminyum içindeki maksimum çözünürlüğü% 5,65'tir ve sıcaklık 302'ye düştüğünde bakırın çözünürlüğü% 0.45'dir. Bakır önemli bir alaşım elementidir ve belirli bir katı çözelti kuvvetlendirme etkisine sahiptir. Ek olarak, yaşlanmayla çökeltilen CuA22, belirgin yaşlanma güçlendirme etkisine sahiptir. Alüminyum alaşımlarındaki bakır içeriği genellikle% 2.5 ile% 5 arasındadır ve bakır içeriği en iyi% 4 ila% 6,8 arasındadır, dolayısıyla çoğu sert alüminyum alaşımının bakır içeriği bu aralıktadır.
Silikon eleman
Al-Si alaşım açısından zengin alüminyum kısımda 577'lik ötektik sıcaklıkta, katı çözelti içindeki silikonun maksimum çözünürlüğü% 1.65'tir. Çözünürlüğün, sıcaklık azalmasıyla azalmasına rağmen, bu tür alaşımlar genellikle ısıyla iyileştirilemez. Alüminyum-silikon alaşımları mükemmel döküm özelliklerine ve korozyon direncine sahiptir.
Alüminyum-magnezyum-silisyum alaşımını oluşturmak için alüminyuma eşzamanlı olarak magnezyum ve silikon eklenirse, kuvvetlendirme fazı MgSi'dir. Magnezyumun silikona kütle oranı 1.73: 1'dir. Al-Mg-Si alaşım bileşimi tasarlandığında, magnezyum ve silisyum muhtevası substrat üzerinde bu oranda düzenlenir. Bazı Al-Mg-Si alaşımlarında, mukavemeti arttırmak için, uygun miktarda bakır eklenir ve bakırın korozyon direnci üzerindeki olumsuz etkisini dengelemek için uygun miktarda krom eklenir.
Al-Mg2Si alaşımı alaşım denge fazı diyagramı Mg2Si'nin alüminyumda maksimum çözünürlüğü% 1.85'tir ve yavaşlama sıcaklığı ile yavaşlama küçüktür.
Deforme alüminyum alaşımında, silikon tek başına alüminyuma eklenir ve kaynak malzemesi ile sınırlıdır ve silikon ayrıca belirli bir kuvvetlendirme etkisine sahip olacak şekilde alüminyuma eklenir.
Magnezyum
Al-Mg alaşımının denge faz diyagramı alüminyum açısından zengindir. Çözünürlük eğrisi, magnezyumun alüminyum içindeki çözünürlüğünün sıcaklıkla büyük ölçüde azaldığını göstermesine rağmen, çoğu endüstriyel olarak deforme olan alüminyum alaşımlarında, magnezyum içeriği% 6'dan daha azdır. Silikon içeriği de düşüktür ve bu alaşımlar ısıyla işlem görmezler, ancak iyi kaynaklanabilirliğe, iyi korozyon direncine ve orta mukavemete sahiptirler.
Magnezyumun alüminyum ile güçlendirilmesi açıktır. Magnezyumdaki her% 1'lik bir artış için, çekme mukavemeti yaklaşık 34 MPa'dır. Eğer% 1'den daha az manganez eklenirse, güçlendirmeyle desteklenebilir. Bu nedenle, manganez eklenmesi magnezyum içeriğini azaltabilir ve aynı zamanda sıcak çatlama eğilimini azaltabilir. Ayrıca manganez, korozyon direncini ve kaynak performansını iyileştirmek için Mg5Al8 bileşiğini eşit şekilde çökeltebilir.
Manganez öğesi
Al-Mn alaşım sisteminin denge faz diyagramında, katı çözelti içindeki manganezin maksimum çözünürlüğü, 658'lik ötektik sıcaklıkta% 1.82'dir. Alaşımın mukavemeti, artan çözünürlük ile artar. Mangan içeriği% 0.8 olduğunda, uzama maksimum seviyeye ulaşır. Al-Mn alaşımı, yaşlanmayan bir sertleştirici alaşımıdır, yani ısıyla işlenemez.
Manganez, alüminyum alaşımlarının yeniden kristalizasyon sürecini önleyebilir, rekristalizasyon sıcaklığını arttırabilir ve yeniden kristalize edilmiş tanecikleri önemli ölçüde hassaslaştırabilir. Yeniden kristalize edilmiş tanelerin arıtılması, esas olarak, yeniden kristalize edilmiş tanelerin büyümesini engellemek için MnAl6 bileşiğinin parçacıklarının yayılmasından kaynaklanır. MnAl6'nın bir başka fonksiyonu, demirin zararlı etkilerini azaltmak için kirlilik demiri ve formunun (Fe, Mn) Al6 çözülmesidir.
Manganez alüminyum alaşımının önemli bir elementidir ve bir Al-Mn ikili alaşımı oluşturmak için ayrı olarak eklenebilir ve diğer alaşım elementleriyle birlikte daha fazla ilave edilir, böylece alüminyum alaşımlarının çoğu manganez içerir.
Çinko elemanı
Al-Zn alaşımı denge fazı diyagramı Alüminyumun çinko içindeki çözünürlüğü, alüminyum açısından zengin fraksiyon 275'te% 31.6 iken, çözünürlüğü 125'de% 5.6'ya düşmektedir.
Çinko sadece alüminyuma eklenir. Deformasyon koşulunda, alüminyum alaşımın mukavemeti çok sınırlıdır ve uygulanmasını sınırlayan gerilim korozyonu çatlaması eğilimi vardır.
Alüminyumda eşzamanlı olarak çinko ve magnezyum ilavesi, alaşım üzerinde önemli bir kuvvetlendirme etkisi olan bir güçlendirme fazı olan Mg / Zn2'yi oluşturur. Mg / Zn2 içeriği% 0.5'den% 12'ye çıkarıldığında, gerilme mukavemeti ve akma dayanımı önemli ölçüde artırılabilir. Magnezyum içeriği, Mg / Zn2 fazını oluşturmak için gereken süper alüminyum alaşımından daha fazladır. Çinko magnezyum oranı yaklaşık 2.7 olduğunda, stres korozyon çatlama direnci en büyüktür.
Örneğin, bir Al-Zn-Mg-alaşımı oluşturmak için Al-Zn-Mg'ye bakır element ekleyerek, baz güçlendirici etki, tüm alüminyum alaşımları arasında en büyük olanıdır ve aynı zamanda havacılıkta, havacılıkta önemli bir alüminyum alaşımlı malzemedir. endüstri ve elektrik endüstrileri.
