Jukumu la vitu anuwai katika aloi za alumini

Shaba

Wakati sehemu yenye utajiri wa aluminium ya aloi ya aluminium ni 548, umumunyifu wa juu wa shaba katika alumini ni 5.65%. Wakati joto linashuka hadi 302, umumunyifu wa shaba ni 0.45%. Copper ni kitu muhimu cha alloy na ina athari fulani ya kuimarisha suluhisho. Kwa kuongezea, CUAL2 iliyowekwa na kuzeeka ina athari dhahiri ya uzee wa uzee. Yaliyomo ya shaba katika aloi ya alumini kawaida ni kati ya 2.5% na 5%, na athari ya kuimarisha ni bora wakati yaliyomo ya shaba ni kati ya 4% na 6.8%, kwa hivyo maudhui ya shaba ya aloi nyingi za duralumin ziko ndani ya safu hii. Alloys za aluminium zinaweza kuwa na silicon kidogo, magnesiamu, manganese, chromium, zinki, chuma na vitu vingine.

Silicon

Wakati sehemu yenye utajiri wa aluminium ya mfumo wa alloy ya al-Si ina joto la 577, umumunyifu wa juu wa silicon katika suluhisho thabiti ni 1.65%. Ingawa umumunyifu hupungua na kupungua kwa joto, aloi hizi kwa ujumla haziwezi kuimarishwa na matibabu ya joto. Aloi ya aluminium-silicon ina mali bora ya kutupwa na upinzani wa kutu. Ikiwa magnesiamu na silicon zinaongezwa kwa alumini wakati huo huo kuunda aloi ya alumini-magnesium-silicon, sehemu ya kuimarisha ni MGSI. Uwiano wa misa ya magnesiamu kwa silicon ni 1.73: 1. Wakati wa kubuni muundo wa alloy ya Al-Mg-Si, yaliyomo kwenye magnesiamu na silicon yameundwa katika uwiano huu kwenye matrix. Ili kuboresha nguvu ya alloys kadhaa za al-mg-Si, kiwango sahihi cha shaba huongezwa, na kiwango sahihi cha chromium huongezwa ili kumaliza athari mbaya za shaba juu ya upinzani wa kutu.

Umumunyifu wa kiwango cha juu cha Mg2SI katika aluminium katika sehemu yenye utajiri wa aluminium ya mfumo wa usawa wa mfumo wa al-MG2SI ni 1.85%, na kupungua kwa joto ni ndogo wakati hali ya joto inapungua. Katika aloi za alumini zilizoharibika, kuongezwa kwa silicon pekee kwa alumini ni mdogo kwa vifaa vya kulehemu, na kuongezwa kwa silicon kwa alumini pia kuna athari fulani ya kuimarisha.

Magnesiamu

Ingawa Curve ya umumunyifu inaonyesha kuwa umumunyifu wa magnesiamu katika aluminium hupungua sana wakati joto linapungua, yaliyomo kwenye magnesiamu katika aloi nyingi za alumini zilizoharibika ni chini ya 6%. Yaliyomo ya silicon pia ni ya chini. Aina hii ya aloi haiwezi kuimarishwa na matibabu ya joto, lakini ina weldability nzuri, upinzani mzuri wa kutu, na nguvu ya kati. Uimarishaji wa aluminium na magnesiamu ni dhahiri. Kwa kila ongezeko la 1% ya magnesiamu, nguvu tensile huongezeka kwa takriban 34mpa. Ikiwa chini ya 1% manganese imeongezwa, athari ya uimarishaji inaweza kuongezewa. Kwa hivyo, kuongeza manganese kunaweza kupunguza maudhui ya magnesiamu na kupunguza tabia ya kupasuka moto. Kwa kuongezea, manganese pia inaweza kusawazisha misombo ya Mg5Al8, kuboresha upinzani wa kutu na utendaji wa kulehemu.

Manganese

Wakati joto la eutectic ya mchoro wa awamu ya usawa ya mfumo wa alloy ya Al-MN ni 658, umumunyifu wa juu wa manganese katika suluhisho thabiti ni 1.82%. Nguvu ya aloi huongezeka na kuongezeka kwa umumunyifu. Wakati yaliyomo kwenye manganese ni 0.8%, elongation inafikia kiwango cha juu. Al-MN alloy ni aloi isiyo na umri wa kusumbua, ambayo ni, haiwezi kuimarishwa na matibabu ya joto. Manganese inaweza kuzuia mchakato wa kuchakata tena wa aloi za alumini, kuongeza joto la kuchakata tena, na kusafisha kwa kiasi kikubwa nafaka zilizowekwa tena. Uboreshaji wa nafaka zilizowekwa tena ni kwa sababu ya ukweli kwamba chembe zilizotawanywa za misombo ya MNAL6 huzuia ukuaji wa nafaka zilizowekwa tena. Kazi nyingine ya MNAl6 ni kufuta chuma cha uchafu kuunda (Fe, Mn) Al6, kupunguza athari mbaya za chuma. Manganese ni jambo muhimu katika aloi za alumini. Inaweza kuongezwa peke yako kuunda alloy ya al-MN. Mara nyingi zaidi, huongezwa pamoja na vitu vingine vya kuangazia. Kwa hivyo, aloi nyingi za alumini zina manganese.

Zinki

Umumunyifu wa zinki katika alumini ni 31.6% kwa 275 katika sehemu yenye utajiri wa aluminium ya mfumo wa usawa wa mfumo wa al-Zn, wakati umumunyifu wake unashuka hadi 5.6% kwa 125. Kuongeza zinki pekee kwa alumini ina uboreshaji mdogo sana katika Nguvu ya aloi ya alumini chini ya hali ya uharibifu. Wakati huo huo, kuna tabia ya kupunguka kwa kutu, na hivyo kupunguza matumizi yake. Kuongeza zinki na magnesiamu kwa alumini wakati huo huo huunda awamu ya kuimarisha Mg/Zn2, ambayo ina athari kubwa ya kuimarisha kwenye aloi. Wakati yaliyomo ya Mg/Zn2 yanaongezeka kutoka 0.5% hadi 12%, nguvu tensile na nguvu ya mavuno inaweza kuongezeka sana. Katika aloi ya aluminium ya juu ambapo yaliyomo ya magnesiamu yanazidi kiwango kinachohitajika kuunda awamu ya Mg/Zn2, wakati uwiano wa zinki hadi magnesiamu unadhibitiwa karibu 2.7, upinzani wa kukausha wa kutu ni mkubwa. Kwa mfano, kuongeza kipengee cha shaba kwa al-Zn-MG huunda alloy ya al-MG-CU. Athari ya kuimarisha msingi ni kubwa kati ya aloi zote za alumini. Pia ni nyenzo muhimu ya aloi ya alumini katika anga, tasnia ya anga, na tasnia ya nguvu ya umeme.

Iron na silicon

Iron inaongezwa kama vitu vya kuchanganyika katika safu za al-Cu-Mg-Ni-FE zilizofanywa aluminium, na silicon huongezwa kama vitu vya aloi katika safu za al-Mg-Si zilizopigwa aluminium na katika safu za kulehemu za al-Si na alumini-silicon aloi. Katika aloi za aluminium za msingi, silicon na chuma ni vitu vya kawaida vya uchafu, ambavyo vina athari kubwa kwa mali ya aloi. Zinapatikana kama FeCl3 na silicon ya bure. Wakati silicon ni kubwa kuliko chuma, β-fesial3 (au Fe2Si2Al9) huundwa, na wakati chuma ni kubwa kuliko silicon, α-Fe2sial8 (au Fe3Si2Al12) huundwa. Wakati uwiano wa chuma na silicon sio sawa, itasababisha nyufa katika utaftaji. Wakati yaliyomo ya chuma katika alumini ya kutupwa ni ya juu sana, utupaji huo utakuwa brittle.

Titanium na Boroni

Titanium ni kitu cha kawaida cha kuongeza katika aloi ya alumini, iliyoongezwa katika mfumo wa al-ti au al-B Master alloy. Titanium na aluminium huunda sehemu ya Tial2, ambayo inakuwa msingi usio wa spontaneous wakati wa fuwele na ina jukumu la kusafisha muundo wa kutupwa na muundo wa weld. Wakati alloys za al-Ti zinapitia majibu ya kifurushi, yaliyomo muhimu ya titani ni karibu 0.15%. Ikiwa boroni iko, kushuka kwa kasi ni ndogo kama 0.01%.

Chromium

Chromium ni jambo la kawaida la kuongeza katika safu ya Al-Mg-Si, mfululizo wa Al-Mg-Zn, na alloys za mfululizo wa Al-MG. Katika 600 ° C, umumunyifu wa chromium katika alumini ni 0.8%, na kimsingi haijakamilika kwa joto la kawaida. Chromium huunda misombo ya intermetallic kama vile (CRFE) AL7 na (CRMN) AL12 katika aluminium, ambayo inazuia mchakato wa ukuaji na ukuaji wa kuchakata tena na ina athari fulani ya kuimarisha kwa aloi. Inaweza pia kuboresha ugumu wa aloi na kupunguza uwezekano wa kusisitiza kutu.

Walakini, wavuti huongeza usikivu wa kumaliza, na kufanya filamu ya anodized manjano. Kiasi cha chromium kilichoongezwa kwa aloi ya alumini kwa ujumla haizidi 0.35%, na hupungua na kuongezeka kwa mambo ya mpito kwenye aloi.

Strontium

Strontium ni kitu kinachofanya kazi kwa uso ambacho kinaweza kubadilisha tabia ya sehemu za kiwanja za intermetallic. Kwa hivyo, matibabu ya urekebishaji na kitu cha strontium inaweza kuboresha utendaji wa plastiki wa aloi na ubora wa bidhaa ya mwisho. Kwa sababu ya muda mrefu wa kurekebisha, athari nzuri na kuzaliana, Strontium imebadilisha utumiaji wa sodiamu katika alloys za al-Si katika miaka ya hivi karibuni. Kuongeza 0.015%~ 0.03%strontium kwa aloi ya aluminium kwa extrusion inabadilisha awamu ya β-alfesi katika ingot kuwa awamu ya α-alfesi, kupunguza wakati wa iGot homogenization na 60%~ 70%, kuboresha mali ya mitambo na usindikaji wa plastiki; Kuboresha ukali wa bidhaa.

Kwa hali ya juu ya silicon (10%~ 13%) aloi za alumini zilizoharibika, na kuongeza 0.02%~ 0.07%Strontium kipengee kinaweza kupunguza fuwele za msingi kwa kiwango cha chini, na mali za mitambo pia zinaboreshwa sana. Nguvu tensile бB imeongezeka kutoka 233mpa hadi 236mpa, na nguvu ya mavuno б0.2 iliongezeka kutoka 204MPA hadi 210MPA, na elongation б5 iliongezeka kutoka 9% hadi 12%. Kuongeza strontium kwa hypereutectic al-Si alloy inaweza kupunguza ukubwa wa chembe za msingi za silicon, kuboresha mali ya usindikaji wa plastiki, na kuwezesha laini laini na baridi.

Zirconium

Zirconium pia ni nyongeza ya kawaida katika aloi za aluminium. Kwa ujumla, kiasi kilichoongezwa kwa aloi ya alumini ni 0.1%~ 0.3%. Zirconium na alumini huunda misombo ya Zral3, ambayo inaweza kuzuia mchakato wa kuchakata tena na kusafisha nafaka zilizowekwa tena. Zirconium pia inaweza kusafisha muundo wa kutupwa, lakini athari ni ndogo kuliko titani. Uwepo wa zirconium utapunguza athari ya kusafisha nafaka ya titani na boroni. Katika alloys za al-Zn-Mg-Cu, kwa kuwa zirconium ina athari ndogo ya kuzima usikivu kuliko chromium na manganese, ni sawa kutumia zirconium badala ya chromium na manganese kusafisha muundo uliowekwa tena.

Vitu vya kawaida vya dunia

Vitu vya kawaida vya dunia vinaongezwa kwa aloi za alumini ili kuongeza sehemu kubwa wakati wa aloi ya alumini, kusafisha nafaka, kupunguza nafasi ya glasi ya sekondari, kupunguza gesi na inclusions kwenye aloi, na huwa na spheroidid awamu ya kuingizwa. Inaweza pia kupunguza mvutano wa uso wa kuyeyuka, kuongeza umilele, na kuwezesha kutupwa ndani ya ingots, ambayo ina athari kubwa kwa utendaji wa mchakato. Ni bora kuongeza ulimwengu adimu katika kiwango cha karibu 0.1%. Kuongezewa kwa ulimwengu uliochanganywa (mchanganyiko wa LA-CE-PR-ND, nk) hupunguza joto muhimu kwa malezi ya eneo la uzee g? Aloi za aluminium zilizo na magnesiamu zinaweza kuchochea metamorphism ya vitu adimu vya dunia.

Uchafu

Vanadium huunda Kiwanja cha kinzani cha Val11 katika aloi za aluminium, ambayo inachukua jukumu la kusafisha nafaka wakati wa mchakato wa kuyeyuka na kutupwa, lakini jukumu lake ni ndogo kuliko ile ya titanium na zirconium. Vanadium pia ina athari ya kusafisha muundo uliowekwa tena na kuongeza joto la kuchakata tena.

Umumunyifu thabiti wa kalsiamu katika aloi ya alumini ni chini sana, na huunda kiwanja cha CAAL4 na alumini. Kalsiamu ni sehemu ya juu ya aloi za alumini. Aloi ya aluminium na takriban 5% kalsiamu na 5% manganese ina nguvu zaidi. Calcium na silicon fomu casi, ambayo haina ndani ya alumini. Kwa kuwa suluhisho thabiti la silicon limepunguzwa, umeme wa alumini safi ya viwandani unaweza kuboreshwa kidogo. Kalsiamu inaweza kuboresha utendaji wa kukata wa aloi za alumini. Casi2 haiwezi kuimarisha aloi za alumini kupitia matibabu ya joto. Kufuatilia kiasi cha kalsiamu ni muhimu katika kuondoa hidrojeni kutoka kwa aluminium iliyoyeyuka.

Vipengee vya risasi, bati, na bismuth ni metali za kiwango cha chini. Umumunyifu wao thabiti katika alumini ni ndogo, ambayo hupunguza nguvu ya aloi, lakini inaweza kuboresha utendaji wa kukata. Bismuth inakua wakati wa uimarishaji, ambayo ni ya faida kwa kulisha. Kuongeza bismuth kwa aloi ya juu ya magnesiamu inaweza kuzuia kukumbatia sodiamu.

Antimony hutumiwa hasa kama modifier katika aloi za aluminium, na haitumiwi sana katika aloi za alumini zilizoharibika. Badilisha tu bismuth katika al-MG iliyoharibika aluminium ili kuzuia kukumbatia sodiamu. Sehemu ya antimony inaongezwa kwa alloys kadhaa za Al-Zn-Mg-Cu ili kuboresha utendaji wa michakato ya kushinikiza moto na michakato baridi ya kushinikiza.

Beryllium inaweza kuboresha muundo wa filamu ya oksidi katika aloi za alumini zilizoharibika na kupunguza upotezaji wa kuchoma na inclusions wakati wa kuyeyuka na kutupwa. Beryllium ni nyenzo yenye sumu ambayo inaweza kusababisha sumu ya mzio kwa wanadamu. Kwa hivyo, beryllium haiwezi kuwa ndani ya aloi za alumini ambazo zinawasiliana na chakula na vinywaji. Yaliyomo ya beryllium katika vifaa vya kulehemu kawaida hudhibitiwa chini ya 8μg/ml. Aloi za aluminium zinazotumiwa kama sehemu ndogo za kulehemu zinapaswa kudhibiti pia yaliyomo kwenye beryllium.

Sodiamu ni karibu isiyoingiliana katika aluminium, na kiwango cha juu cha umumunyifu ni chini ya 0.0025%. Kiwango cha kuyeyuka cha sodiamu ni cha chini (97.8 ℃), wakati sodiamu iko kwenye aloi, imewekwa kwenye uso wa dendrite au mpaka wa nafaka wakati wa uimarishaji, wakati wa usindikaji moto, sodiamu kwenye mipaka ya nafaka hutengeneza safu ya adsorption ya kioevu, Kusababisha kupasuka kwa brittle, malezi ya misombo ya Naalsi, hakuna sodiamu ya bure iliyopo, na haitoi "brittle ya sodiamu".

Wakati maudhui ya magnesiamu yanazidi 2%, magnesiamu huondoa silicon na husababisha sodiamu ya bure, na kusababisha "brittleness ya sodiamu". Kwa hivyo, aloi ya aluminium ya juu hairuhusiwi kutumia flux ya chumvi ya sodiamu. Njia za kuzuia "kukumbatia sodiamu" ni pamoja na klorini, ambayo husababisha sodiamu kuunda NaCl na kutolewa ndani ya slag, na kuongeza bismuth kuunda Na2BI na kuingia kwenye matrix ya chuma; Kuongeza antimony kuunda Na3SB au kuongeza ardhi adimu pia inaweza kuwa na athari sawa.

Ilihaririwa na Mei Jiang kutoka Mat Aluminium