نقش عناصر مختلف افزودنی در آلیاژ آلومینیوم

سیلیکون (SI)
سیلیکون (SI) ماده اصلی برای بهبود سیالیت است. بهترین سیالیت را می توان از eutectic تا hypereutectic بدست آورد. با این حال ، سیلیکون (SI) که متبلور می شود ، تمایل به ایجاد نقاط سخت دارد و عملکرد برش را بدتر می کند. بنابراین ، به طور کلی مجاز به فراتر از نقطه eutectic نیست. علاوه بر این ، سیلیکون (SI) می تواند در حالی که باعث کاهش کشیدگی می شود ، قدرت کششی ، سختی ، عملکرد برش و استحکام را در دماهای بالا بهبود بخشد.
آلیاژ آلومینیوم-ماگنزیوم منیزیم (MG) بهترین مقاومت در برابر خوردگی را دارد. بنابراین ، ADC5 و ADC6 آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی هستند. دامنه جامد آن بسیار بزرگ است ، بنابراین دارای شکنندگی گرم است و ریخته گری ها مستعد ترک خوردگی هستند و بازیگران را دشوار می کنند. منیزیم (میلی گرم) به عنوان ناخالصی در مواد Al-Cu-Si ، MG2SI باعث می شود که ریخته گری شکننده باشد ، بنابراین استاندارد به طور کلی در 0.3 ٪ است.

آهن (آهن) گرچه آهن (آهن) می تواند به طور قابل توجهی دمای تبلور مجدد روی (روی) را افزایش داده و روند تبلور مجدد را کند کند ، در ذوب ریخته گری ، آهن (آهن) از صلیب آهن ، لوله های غده و ابزارهای ذوب و در روی محلول (ZN) محلول است. آهن (آهن) که توسط آلومینیوم (AL) حمل می شود بسیار اندک است و وقتی آهن (آهن) از حد حلالیت فراتر رود ، به عنوان feal3 تبلور می یابد. نقص ناشی از FE بیشتر سرباره را ایجاد می کند و به عنوان ترکیبات FEAL3 شناور می شود. ریخته گری شکننده می شود و ماشینکاری رو به وخامت می رود. سیالیت آهن بر صافی سطح ریخته گری تأثیر می گذارد.
ناخالصی های آهن (آهن) کریستال های سوزن مانند feal3 را تولید می کند. از آنجا که ریخته گری به سرعت خنک می شود ، کریستال های رسوب شده بسیار خوب هستند و نمی توانند اجزای مضر در نظر گرفته شوند. اگر محتوای کمتر از 0.7 ٪ باشد ، به راحتی از بین نمی رود ، بنابراین میزان آهن 0.8-1.0 ٪ برای مرگ و میر بهتر است. اگر مقدار زیادی آهن (آهن) وجود داشته باشد ، ترکیبات فلزی تشکیل می شوند و نقاط سخت را تشکیل می دهند. علاوه بر این ، هنگامی که محتوای آهن (آهن) از 1.2 ٪ بیشتر شود ، باعث کاهش سیالیت آلیاژ می شود ، به کیفیت ریخته گری آسیب می رساند و عمر اجزای فلزی را در تجهیزات ریخته گری کوتاه می کند.

نیکل (نیکل) مانند مس (مس) ، تمایل به افزایش استحکام و سختی کششی وجود دارد و تأثیر قابل توجهی در مقاومت در برابر خوردگی دارد. بعضی اوقات ، نیکل (NI) برای بهبود مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر حرارت اضافه می شود ، اما تأثیر منفی بر مقاومت در برابر خوردگی و هدایت حرارتی دارد.

منگنز (منگنز) می تواند قدرت درجه حرارت بالا آلیاژهای حاوی مس (مس) و سیلیکون (SI) را بهبود بخشد. اگر از حد مشخصی فراتر رود ، تولید Al-Si-Fe-P+O {t*t f ؛ x mn ترکیبات کواترنر ، که به راحتی می تواند نقاط سخت را تشکیل داده و هدایت حرارتی را کاهش می دهد ، آسان است. منگنز (منگنز) می تواند از فرآیند تبلور مجدد آلیاژهای آلومینیوم جلوگیری کند ، دمای تبلور مجدد را افزایش داده و دانه تبلور مجدد را به طور قابل توجهی اصلاح کند. پالایش دانه های تبلور مجدد عمدتاً به دلیل تأثیر مانع ذرات مرکب MNAL6 بر رشد دانه های تبلور مجدد است. یکی دیگر از کارکردهای MNAL6 ، حل آهن ناخالصی (FE) برای تشکیل (آهن ، منگنز) AL6 و کاهش اثرات مضر آهن است. منگنز (MN) یک عنصر مهم آلیاژهای آلومینیوم است و می تواند به عنوان یک آلیاژ باینری مستقل AL-MN یا همراه با سایر عناصر آلیاژی اضافه شود. بنابراین ، بیشتر آلیاژهای آلومینیوم حاوی منگنز (منگنز) هستند.

روی (روی)
اگر روی ناخالصی (Zn) وجود داشته باشد ، شکنندگی با درجه حرارت بالا را نشان می دهد. با این حال ، هنگامی که با جیوه (جیوه) ترکیب می شود تا آلیاژهای HGZN2 قوی تشکیل شود ، اثر تقویت قابل توجهی ایجاد می کند. JIS تصریح می کند که محتوای روی ناخالص (Zn) باید کمتر از 1.0 ٪ باشد ، در حالی که استانداردهای خارجی می تواند تا 3 ٪ اجازه دهد. این بحث به روی روی (Zn) به عنوان یک مؤلفه آلیاژ اشاره نمی کند بلکه نقش آن به عنوان ناخالصی است که تمایل به ترک در ریخته گری ها دارد.

کروم (CR)
کروم (CR) ترکیبات بین فلزی مانند (CRFE) AL7 و (CRMN) AL12 را در آلومینیوم تشکیل می دهد ، مانع هسته و رشد تبلور مجدد و ارائه برخی از اثرات تقویت کننده به آلیاژ می شود. همچنین می تواند سختی آلیاژ را بهبود بخشد و حساسیت به ترک خوردگی استرس را کاهش دهد. با این حال ، می تواند حساسیت فرونشست را افزایش دهد.

تیتانیوم (TI)
حتی مقدار کمی از تیتانیوم (TI) در آلیاژ می تواند خواص مکانیکی آن را بهبود بخشد ، اما همچنین می تواند هدایت الکتریکی آن را کاهش دهد. محتوای مهم تیتانیوم (TI) در آلیاژهای سری Al-Ti برای سخت شدن بارش حدود 0.15 ٪ است و با افزودن بور می توان حضور آن را کاهش داد.

سرب (سرب) ، قلع (SN) و کادمیوم (CD)
کلسیم (CA) ، سرب (سرب) ، قلع (SN) و سایر ناخالصی ها ممکن است در آلیاژهای آلومینیومی وجود داشته باشد. از آنجا که این عناصر دارای نقاط و ساختارهای مختلف ذوب هستند ، ترکیبات مختلفی با آلومینیوم (AL) تشکیل می دهند و در نتیجه اثرات متفاوتی بر روی خواص آلیاژهای آلومینیوم ایجاد می کنند. کلسیم (CA) از حلالیت جامد بسیار کمی در آلومینیوم برخوردار است و ترکیبات CAAL4 را با آلومینیوم (AL) تشکیل می دهد ، که می تواند عملکرد برش آلیاژهای آلومینیومی را بهبود بخشد. سرب (سرب) و قلع (SN) فلزات با ذوب پایین با حلالیت جامد کم در آلومینیوم (AL) هستند که می تواند قدرت آلیاژ را کاهش دهد اما عملکرد برش آن را بهبود بخشد.

افزایش محتوای سرب (PB) می تواند سختی روی (روی) را کاهش داده و حلالیت آن را افزایش دهد. با این حال ، اگر هر یک از سرب (سرب) ، قلع (SN) یا کادمیوم (CD) از مقدار مشخص شده در آلومینیوم فراتر رود: آلیاژ روی ، خوردگی ممکن است رخ دهد. این خوردگی نامنظم است ، پس از یک دوره معینی رخ می دهد ، و به ویژه در جو با دمای بالا و جوی پرشور تلفظ می شود.