Rollen av olika tillsatselement i aluminiumlegering

Kisel (Si)
Kisel (Si) är huvudingrediensen för att förbättra flytbarheten.Den bästa fluiditeten kan uppnås från eutektisk till hypereutektisk.Kiselet (Si) som kristalliserar tenderar dock att bilda hårda punkter, vilket gör skärprestandan sämre.Därför är det i allmänhet inte tillåtet att överskrida den eutektiska punkten.Dessutom kan kisel (Si) förbättra draghållfasthet, hårdhet, skärprestanda och styrka vid höga temperaturer samtidigt som töjningen minskar.
Magnesium (Mg) Aluminium-magnesiumlegering har den bästa korrosionsbeständigheten.Därför är ADC5 och ADC6 korrosionsbeständiga legeringar.Dess stelningsintervall är mycket stort, så det har het sprödhet, och gjutgodset är benägna att spricka, vilket gör gjutning svårt.Magnesium (Mg) som en förorening i AL-Cu-Si material, Mg2Si kommer att göra gjutgodset sprött, så standarden ligger i allmänhet inom 0,3%.

Järn (Fe) Även om järn (Fe) avsevärt kan öka omkristallisationstemperaturen för zink (Zn) och bromsa omkristallisationsprocessen, kommer järn (Fe) vid pressgjutningssmältning från järndeglar, svanhalsrör och smältverktyg, och är lösligt i zink (Zn).Järnet (Fe) som bärs av aluminium (Al) är extremt litet, och när järnet (Fe) överskrider löslighetsgränsen kommer det att kristallisera som FeAl3.Defekterna orsakade av Fe genererar oftast slagg och flyter som FeAl3-föreningar.Gjutningen blir skör, och bearbetbarheten försämras.Järnets flytbarhet påverkar gjutytans jämnhet.
Föroreningar av järn (Fe) kommer att generera nålliknande kristaller av FeAl3.Eftersom pressgjutning kyls snabbt är de utfällda kristallerna mycket fina och kan inte betraktas som skadliga komponenter.Om innehållet är mindre än 0,7% är det inte lätt att ta ur formen, så järnhalten på 0,8-1,0% är bättre för pressgjutning.Om det finns en stor mängd järn (Fe) kommer metallföreningar att bildas som bildar hårda punkter.Dessutom, när järnhalten (Fe) överstiger 1,2 %, kommer det att minska legeringens fluiditet, skada kvaliteten på gjutgodset och förkorta livslängden för metallkomponenter i pressgjutningsutrustningen.

Nickel (Ni) Liksom koppar (Cu) finns det en tendens att öka draghållfastheten och hårdheten, och det har en betydande inverkan på korrosionsbeständigheten.Ibland tillsätts nickel (Ni) för att förbättra högtemperaturhållfastheten och värmebeständigheten, men det har en negativ inverkan på korrosionsbeständigheten och värmeledningsförmågan.

Mangan (Mn) Det kan förbättra högtemperaturhållfastheten hos legeringar som innehåller koppar (Cu) och kisel (Si).Om det överskrider en viss gräns är det lätt att generera Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn kvartära föreningar, som lätt kan bilda hårda punkter och minska värmeledningsförmågan.Mangan (Mn) kan förhindra omkristalliseringsprocessen av aluminiumlegeringar, öka omkristalliseringstemperaturen och avsevärt förfina omkristallisationskornet.Förfiningen av omkristallisationskorn beror huvudsakligen på den hindrande effekten av MnAl6-föreningspartiklar på tillväxten av omkristallisationskorn.En annan funktion av MnAl6 är att lösa upp föroreningsjärn (Fe) för att bilda (Fe, Mn)Al6 och minska de skadliga effekterna av järn.Mangan (Mn) är ett viktigt element i aluminiumlegeringar och kan tillsättas som en fristående Al-Mn binär legering eller tillsammans med andra legeringselement.Därför innehåller de flesta aluminiumlegeringar mangan (Mn).

Zink (Zn)
Om oren zink (Zn) finns närvarande kommer den att uppvisa sprödhet vid hög temperatur.Men när det kombineras med kvicksilver (Hg) för att bilda starka HgZn2-legeringar, ger det en betydande stärkande effekt.JIS föreskriver att halten oren zink (Zn) ska vara mindre än 1,0 %, medan utländska standarder kan tillåta upp till 3 %.Denna diskussion syftar inte på zink (Zn) som en legeringskomponent utan snarare dess roll som en förorening som tenderar att orsaka sprickor i gjutgods.

Krom (Cr)
Krom (Cr) bildar intermetalliska föreningar såsom (CrFe)Al7 och (CrMn)Al12 i aluminium, vilket hindrar kärnbildning och tillväxt av omkristallisation och ger vissa förstärkande effekter till legeringen.Det kan också förbättra legeringens seghet och minska känsligheten för spänningskorrosionssprickbildning.Det kan dock öka släckningskänsligheten.

Titan (Ti)
Även en liten mängd titan (Ti) i legeringen kan förbättra dess mekaniska egenskaper, men det kan också minska dess elektriska ledningsförmåga.Det kritiska innehållet av titan (Ti) i Al-Ti-seriens legeringar för utfällningshärdning är cirka 0,15 %, och dess närvaro kan minskas med tillsats av bor.

Bly (Pb), tenn (Sn) och kadmium (Cd)
Kalcium (Ca), bly (Pb), tenn (Sn) och andra föroreningar kan förekomma i aluminiumlegeringar.Eftersom dessa grundämnen har olika smältpunkter och strukturer bildar de olika föreningar med aluminium (Al), vilket resulterar i varierande effekter på egenskaperna hos aluminiumlegeringar.Kalcium (Ca) har mycket låg fast löslighet i aluminium och bildar CaAl4-föreningar med aluminium (Al), vilket kan förbättra skärprestandan hos aluminiumlegeringar.Bly (Pb) och tenn (Sn) är metaller med låg smältpunkt och låg fast löslighet i aluminium (Al), vilket kan sänka legeringens styrka men förbättra dess skärprestanda.

Att öka blyhalten (Pb) kan minska hårdheten hos zink (Zn) och öka dess löslighet.Men om något av bly (Pb), tenn (Sn) eller kadmium (Cd) överstiger den specificerade mängden i en aluminium: zinklegering, kan korrosion uppstå.Denna korrosion är oregelbunden, inträffar efter en viss period och är särskilt uttalad under hög temperatur och hög luftfuktighet.