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    影響鋁合金性能的元素有哪些

    文章出處:行業(yè)資訊 責任編輯:東莞市博望金屬材料有限公司 發(fā)表時(shí)間:2021-09-09
      
      1、銅
      銅是重要的合金元素,有一定的固溶強化效果,此外時(shí)效析出的CuAl2有著(zhù)顯著(zhù)的時(shí)效強化效果。鋁板中銅含量通常在2.5%-5%,銅含量在4%~6.8%時(shí)強化效果最好,所以大部門(mén)硬鋁合金的含銅量處于這范圍。
      2、硅
      Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部門(mén)Mg2Si在鋁中的最大溶解度為1.85%,且隨溫度的降低而減速小,變形鋁合金中,硅單獨加入鋁板中只限于焊接材料,硅加入鋁中亦有一定的強化作用。
      3、鎂
      鎂對鋁的強化是顯著(zhù)的,每增加1%鎂,抗拉強度大約升高瞻遠34MPa。假如加入1%以下的錳,可能增補強化作用。因此加錳后可降低鎂含量,同時(shí)可降低熱裂傾向,另外錳還可以使Mg5Al8化合物平均沉淀,改善抗蝕性和焊接機能。
      4、錳
      錳在固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加,錳含量為0.8%時(shí),延伸率達最大值。Al-Mn合金長(cháng)短時(shí)效硬化合金,即不可熱處理強化。
      5、鋅
      Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部門(mén)275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%,而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%。鋅單獨加入鋁中,在變形前提下對鋁合金強度的進(jìn)步十分有限,同時(shí)存在應力侵蝕開(kāi)裂、傾向,因而限制了它的應用。
      6、鐵和硅
      鐵在A(yíng)l-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中,硅在A(yíng)l-Mg-Si系鍛鋁中和在A(yíng)l-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中,均作為合金元素加的,在基它鋁合金中,硅和鐵是常見(jiàn)的雜質(zhì)元素,對合金機能有顯著(zhù)的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時(shí),形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相,而鐵大于硅時(shí),形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當鐵和硅比例不當時(shí),會(huì )引起鑄件產(chǎn)生裂紋,鑄鋁中鐵含量過(guò)高時(shí)會(huì )使鑄件產(chǎn)生脆性。
      7、鈦和硼
      鈦是鋁合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成TiAl2相,成為結晶時(shí)的非自發(fā)核心,起細化鍛造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產(chǎn)生包反應時(shí),鈦的臨界含量約為0.15%,假如有硼存在則減速小到0.01%。   8、鉻和鍶
      鉻在鋁板中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物,阻礙再結晶的形核和長(cháng)大過(guò)程,對合金有一定的強化作用,還能改善合金韌性和降低應力侵蝕開(kāi)裂敏感性。但會(huì )場(chǎng)增加淬火敏感性,使陽(yáng)極氧化膜呈黃色,鉻在鋁合金中的添加量一般不超過(guò)0.35%,并隨合金中過(guò)渡元素的增加而降低,鍶對擠壓用鋁合金中加入0.015%~0.03%鍶,使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相,減少了鑄錠平均化時(shí)間60%~70%,進(jìn)步材料力學(xué)機能和塑性加工性;改善制品表面粗拙度。對于高硅(10%~13%)變形鋁合金中加入0.02%~0.07%鍶元素,可使初晶減少至最低限度,力學(xué)機能也明顯進(jìn)步,抗拉強度бb由233MPa進(jìn)步到236MPa,屈服強度б0.2由204MPa提高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。在過(guò)共晶Al-Si合金中加入鍶,能減小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工機能,可順利地熱軋和冷軋。

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