Awọn ipa ti awọn orisirisi eroja ni aluminiomu alloys

Awọn ipa ti awọn orisirisi eroja ni aluminiomu alloys

1703419013222

Ejò

Nigbati apakan ọlọrọ aluminiomu ti aluminiomu-ejò alloy jẹ 548, solubility ti o pọju ti bàbà ni aluminiomu jẹ 5.65%. Nigbati iwọn otutu ba lọ silẹ si 302, solubility ti bàbà jẹ 0.45%. Ejò jẹ ẹya alloy pataki ati pe o ni ipa imuduro ojutu to muna. Ni afikun, CuAl2 precipitated nipasẹ ti ogbo ni ipa agbara ti ogbo ti o han gbangba. Akoonu Ejò ni awọn ohun elo aluminiomu nigbagbogbo jẹ laarin 2.5% ati 5%, ati ipa okunkun dara julọ nigbati akoonu Ejò wa laarin 4% ati 6.8%, nitorinaa akoonu Ejò ti ọpọlọpọ awọn alloy duralumin wa laarin iwọn yii. Aluminiomu-ejò alloys le ni kere si ohun alumọni, magnẹsia, manganese, chromium, sinkii, irin ati awọn miiran eroja.

Silikoni

Nigbati apakan ọlọrọ aluminiomu ti eto alloy Al-Si ni iwọn otutu eutectic ti 577, solubility ti o pọju ti ohun alumọni ni ojutu to lagbara jẹ 1.65%. Botilẹjẹpe solubility dinku pẹlu iwọn otutu ti o dinku, awọn alloy wọnyi ni gbogbogbo ko le ni okun nipasẹ itọju ooru. Aluminiomu-silicon alloy ni awọn ohun-ini simẹnti to dara julọ ati idena ipata. Ti iṣuu magnẹsia ati ohun alumọni ti wa ni afikun si aluminiomu ni akoko kanna lati ṣe apẹrẹ aluminiomu-magnesium-silicon alloy, ipele agbara ni MgSi. Iwọn titobi iṣuu magnẹsia si ohun alumọni jẹ 1.73: 1. Nigbati o ba n ṣe apẹrẹ akojọpọ Al-Mg-Si alloy, awọn akoonu ti iṣuu magnẹsia ati ohun alumọni ni a tunto ni ipin yii lori matrix naa. Lati le mu agbara diẹ ninu awọn ohun elo Al-Mg-Si pọ si, iye bàbà ti o yẹ ni a fi kun, ati pe iye chromium ti o yẹ ni a ṣafikun lati ṣe aiṣedeede awọn ipa buburu ti bàbà lori resistance ipata.

O pọju solubility ti Mg2Si ni aluminiomu ni aluminiomu-ọlọrọ apa ti awọn iwọntunwọnsi ipele aworan atọka ti Al-Mg2Si alloy eto jẹ 1.85%, ati awọn deceleration jẹ kekere bi awọn iwọn otutu dinku. Ni awọn ohun alumọni aluminiomu ti o ni idibajẹ, afikun ohun alumọni nikan si aluminiomu ni opin si awọn ohun elo alurinmorin, ati afikun ohun alumọni si aluminiomu tun ni ipa agbara kan.

Iṣuu magnẹsia

Botilẹjẹpe iṣọn solubility fihan pe solubility ti iṣuu magnẹsia ni aluminiomu dinku pupọ bi iwọn otutu ti dinku, akoonu iṣuu magnẹsia ninu ọpọlọpọ awọn alloy aluminiomu ti o bajẹ ti ile-iṣẹ jẹ kere ju 6%. Awọn akoonu silikoni jẹ tun kekere. Iru alloy yii ko le ni okun nipasẹ itọju ooru, ṣugbọn o ni weldability ti o dara, idena ipata ti o dara, ati agbara alabọde. Agbara aluminiomu nipasẹ iṣuu magnẹsia jẹ kedere. Fun gbogbo 1% ilosoke ninu iṣuu magnẹsia, agbara fifẹ pọ nipasẹ isunmọ 34MPa. Ti o ba kere ju 1% manganese ti wa ni afikun, ipa agbara le ni afikun. Nitorina, fifi manganese le dinku akoonu iṣuu magnẹsia ati dinku ifarahan ti gbigbọn gbigbona. Ni afikun, manganese tun le ṣajọpọ awọn agbo ogun Mg5Al8 ni iṣọkan, imudarasi resistance ipata ati iṣẹ alurinmorin.

Manganese

Nigbati iwọn otutu eutectic ti aworan alapin iwọntunwọnsi alapin ti eto alloy Al-Mn jẹ 658, solubility ti o pọju ti manganese ni ojutu to lagbara jẹ 1.82%. Agbara ti alloy pọ pẹlu ilosoke ninu solubility. Nigbati akoonu manganese jẹ 0.8%, elongation de iye ti o pọju. Al-Mn alloy jẹ alloy lile lile ti kii ṣe ọjọ-ori, iyẹn ni, ko le ni okun nipasẹ itọju ooru. Manganese le ṣe idiwọ ilana isọdọtun ti awọn alumọni aluminiomu, mu iwọn otutu recrystallization pọ si, ati ni pataki ṣe atunṣe awọn irugbin ti a tunṣe. Imudara ti awọn irugbin ti a ti tunṣe jẹ pataki nitori otitọ pe awọn patikulu ti a tuka ti awọn agbo ogun MnAl6 ṣe idiwọ idagba ti awọn irugbin ti a ti tunṣe. Iṣẹ miiran ti MnAl6 ni lati tu irin aimọ lati dagba (Fe, Mn) Al6, idinku awọn ipa ipalara ti irin. Manganese jẹ ẹya pataki ni awọn ohun elo aluminiomu. O le ṣe afikun nikan lati ṣe agbekalẹ alloy alakomeji Al-Mn. Ni ọpọlọpọ igba, o jẹ afikun pẹlu awọn eroja alloying miiran. Nitorina, ọpọlọpọ awọn ohun elo aluminiomu ni manganese.

Zinc

Solubility ti zinc ni aluminiomu jẹ 31.6% ni 275 ni apakan ọlọrọ aluminiomu ti iwọn ilawọn ipele ti eto Al-Zn alloy, nigba ti solubility rẹ silẹ si 5.6% ni 125. Fikun zinc nikan si aluminiomu ni ilọsiwaju ti o ni opin pupọ ni agbara ti aluminiomu alloy labẹ awọn ipo abuku. Ni akoko kanna, ifarahan wa fun idinku ibajẹ aapọn, nitorinaa diwọn ohun elo rẹ. Ṣafikun sinkii ati iṣuu magnẹsia si aluminiomu ni akoko kanna n ṣe ipele ti o lagbara Mg/Zn2, eyiti o ni ipa agbara nla lori alloy. Nigbati akoonu Mg/Zn2 ti pọ si lati 0.5% si 12%, agbara fifẹ ati agbara ikore le pọsi ni pataki. Ni superhard aluminiomu alloys nibiti akoonu iṣuu magnẹsia ti kọja iye ti a beere lati ṣe agbekalẹ ipele Mg/Zn2, nigbati ipin ti zinc si iṣuu magnẹsia ti wa ni iṣakoso ni ayika 2.7, aapọn ipata ipata resistance jẹ nla julọ. Fun apẹẹrẹ, fifi eroja Ejò kun si Al-Zn-Mg ṣe agbekalẹ alloy jara Al-Zn-Mg-C kan. Ipa agbara ipilẹ jẹ eyiti o tobi julọ laarin gbogbo awọn alloy aluminiomu. O tun jẹ ohun elo alloy aluminiomu pataki ni aaye afẹfẹ, ile-iṣẹ ọkọ ofurufu, ati ile-iṣẹ agbara ina.

Irin ati silikoni

Iron ti wa ni afikun bi awọn eroja alloying ni Al-Cu-Mg-Ni-Fe jara ti a ṣe awọn alloy aluminiomu, ati ohun alumọni ti wa ni afikun bi awọn eroja alloying ni jara Al-Mg-Si ti a ṣe aluminiomu ati ni awọn ọpa alurinmorin jara Al-Si ati simẹnti aluminiomu-silicon. alloys. Ni ipilẹ aluminiomu aluminiomu, ohun alumọni ati irin jẹ awọn eroja aimọ ti o wọpọ, eyiti o ni ipa pataki lori awọn ohun-ini ti alloy. Wọn wa ni akọkọ bi FeCl3 ati ohun alumọni ọfẹ. Nigbati silikoni ba tobi ju irin, β-FeSiAl3 (tabi Fe2Si2Al9) ipele ti wa ni akoso, ati nigbati irin ba tobi ju silikoni, α-Fe2SiAl8 (tabi Fe3Si2Al12) ti wa ni akoso. Nigbati ipin irin ati ohun alumọni ko yẹ, yoo fa awọn dojuijako ninu simẹnti naa. Nigbati akoonu irin ni simẹnti aluminiomu ga ju, simẹnti yoo di brittle.

Titanium ati boron

Titanium jẹ ẹya aropo ti o wọpọ ti a lo ninu awọn alloy aluminiomu, ti a ṣafikun ni irisi Al-Ti tabi Al-Ti-B ọga alloy. Titanium ati aluminiomu ṣe agbekalẹ ipele TiAl2, eyiti o di mojuto ti kii ṣe lẹẹkọkan lakoko crystallization ati ṣe ipa kan ninu isọdọtun eto simẹnti ati eto weld. Nigbati awọn ohun elo Al-Ti ba gba esi package, akoonu pataki ti titanium jẹ nipa 0.15%. Ti boron ba wa, idinku jẹ kekere bi 0.01%.

Chromium

Chromium jẹ eroja aropo ti o wọpọ ni jara Al-Mg-Si, jara Al-Mg-Zn, ati awọn alloys jara Al-Mg. Ni 600°C, solubility ti chromium ni aluminiomu jẹ 0.8%, ati pe o jẹ ipilẹ insoluble ni otutu yara. Chromium ṣe agbekalẹ awọn agbo ogun intermetallic gẹgẹbi (CrFe) Al7 ati (CrMn) Al12 ni aluminiomu, eyiti o ṣe idiwọ iparun ati ilana idagbasoke ti atunkọ ati pe o ni ipa agbara kan lori alloy. O tun le mu awọn toughness ti awọn alloy ati ki o din ni ifaragba si wahala ipata wo inu.

Sibẹsibẹ, aaye naa pọ si ifamọ quenching, ṣiṣe fiimu anodized ofeefee. Iwọn chromium ti a ṣafikun si awọn ohun elo aluminiomu gbogbogbo ko kọja 0.35%, ati dinku pẹlu ilosoke awọn eroja iyipada ninu alloy.

Strontium

Strontium jẹ eroja ti n ṣiṣẹ lori dada ti o le yi ihuwasi ti awọn ipele idapọmọra intermetallic pada si crystallographically. Nitorinaa, itọju iyipada pẹlu nkan strontium le mu ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe ṣiṣu ti alloy ati didara ọja ikẹhin. Nitori akoko iyipada ti o munadoko gigun, ipa ti o dara ati atunṣe, strontium ti rọpo lilo iṣuu soda ni awọn ohun elo simẹnti Al-Si ni awọn ọdun aipẹ. Fikun 0.015% ~ 0.03% strontium si alloy aluminiomu fun extrusion yipada ipele β-AlFeSi ni ingot sinu ipele α-AlFeSi, idinku akoko homogenization ingot nipasẹ 60% ~ 70%, imudarasi awọn ohun-ini ẹrọ ati ilana ilana ṣiṣu ti awọn ohun elo; imudarasi dada roughness ti awọn ọja.

Fun awọn ohun alumọni giga-giga (10% ~ 13%) awọn alloy aluminiomu ti o bajẹ, fifi 0.02% ~ 0.07% strontium element le dinku awọn kirisita akọkọ si o kere ju, ati awọn ohun-ini ẹrọ tun dara si. Agbara fifẹ бb ti pọ lati 233MPa si 236MPa, ati agbara ikore б0.2 pọ lati 204MPa si 210MPa, ati elongation б5 pọ lati 9% si 12%. Ṣafikun strontium si hypereutectic Al-Si alloy le dinku iwọn awọn patikulu ohun alumọni akọkọ, mu awọn ohun-ini iṣelọpọ ṣiṣu ṣiṣẹ, ati mu ki o gbona ati yiyi tutu tutu.

Zirconium

Zirconium tun jẹ afikun ti o wọpọ ni awọn ohun elo aluminiomu. Ni gbogbogbo, iye ti a fi kun si awọn ohun elo aluminiomu jẹ 0.1% ~ 0.3%. Zirconium ati aluminiomu fọọmu ZrAl3 agbo ogun, eyi ti o le ṣe idiwọ ilana atunṣe ati ki o ṣe atunṣe awọn irugbin ti a ṣe atunṣe. Zirconium tun le ṣe atunṣe eto simẹnti, ṣugbọn ipa naa kere ju titanium lọ. Iwaju zirconium yoo dinku ipa isọdọtun ọkà ti titanium ati boron. Ninu Al-Zn-Mg-Cu alloys, niwọn bi zirconium ti ni ipa ti o kere ju lori idinku ifamọ ju chromium ati manganese, o yẹ lati lo zirconium dipo chromium ati manganese lati ṣe atunṣe eto ti a tunṣe.

Toje aiye eroja

Awọn eroja aye toje ni a ṣafikun si awọn ohun elo aluminiomu lati mu itutu paati pọ si lakoko simẹnti alloy aluminiomu, ṣatunṣe awọn irugbin, dinku aye gara aga, dinku awọn gaasi ati awọn ifisi ninu alloy, ati ṣọ lati spheroidize ipele ifisi. O tun le dinku ẹdọfu dada ti yo, mu omi pọ si, ati dẹrọ simẹnti sinu ingots, eyiti o ni ipa pataki lori iṣẹ ṣiṣe. O dara lati ṣafikun ọpọlọpọ awọn ilẹ toje ni iye ti o to 0.1%. Awọn afikun ti adalu toje earths (adalu La-Ce-Pr-Nd, ati be be lo) din lominu ni otutu fun awọn Ibiyi ti ti ogbo G?P ibi ni Al-0.65% Mg-0.61% Si alloy. Awọn ohun elo aluminiomu ti o ni iṣuu magnẹsia le ṣe alekun metamorphism ti awọn eroja aiye toje.

Aimọ

Vanadium fọọmu Val11 refractory yellow ni aluminiomu alloys, eyi ti yoo kan ipa ni refining oka nigba ti yo ati simẹnti ilana, ṣugbọn awọn oniwe-ipa jẹ kere ju ti titanium ati zirconium. Vanadium tun ni ipa ti isọdọtun eto ti a tunṣe ati jijẹ iwọn otutu atunkọ.

Solubility ri to ti kalisiomu ni aluminiomu alloys jẹ lalailopinpin kekere, ati awọn ti o fọọmu kan CaAl4 yellow pẹlu aluminiomu. kalisiomu jẹ ẹya superplastic ti aluminiomu alloys. Aluminiomu alloy pẹlu isunmọ 5% kalisiomu ati 5% manganese ni superplasticity. Calcium ati ohun alumọni dagba CaSi, eyiti ko ṣee ṣe ni aluminiomu. Niwọn igba ti iye ojutu ti o lagbara ti ohun alumọni ti dinku, adaṣe itanna ti aluminiomu mimọ ile-iṣẹ le ni ilọsiwaju diẹ. Calcium le mu iṣẹ gige ti awọn ohun elo aluminiomu dara si. CaSi2 ko le teramo awọn alumọni aluminiomu nipasẹ itọju ooru. Awọn iye ti kalisiomu wa ni iranlọwọ ni yiyọ hydrogen lati aluminiomu didà.

Lead, tin, ati awọn eroja bismuth jẹ awọn irin aaye yo kekere. Solubility wọn ti o lagbara ni aluminiomu jẹ kekere, eyiti o dinku diẹ agbara ti alloy, ṣugbọn o le mu iṣẹ gige ṣiṣẹ. Bismuth gbooro lakoko imuduro, eyiti o jẹ anfani si ifunni. Ṣafikun bismuth si awọn ohun elo iṣuu magnẹsia giga le ṣe idiwọ iṣuu soda embrittlement.

Antimony ti wa ni o kun lo bi awọn kan modifier ni simẹnti aluminiomu alloys, ati ki o ti wa ni ṣọwọn lo ninu dibajẹ aluminiomu alloys. Nikan rọpo bismuth ni Al-Mg alumọni alumọni ti o bajẹ lati ṣe idiwọ iṣuu soda embrittlement. A ṣe afikun eroja Antimony si diẹ ninu awọn alloys Al-Zn-Mg-Cu lati mu iṣẹ ṣiṣe ti titẹ gbona ati awọn ilana titẹ tutu.

Beryllium le ṣe ilọsiwaju iṣeto ti fiimu oxide ni awọn alloy aluminiomu ti o bajẹ ati dinku isonu sisun ati awọn ifisi lakoko yo ati simẹnti. Beryllium jẹ eroja majele ti o le fa majele ti ara korira ninu eniyan. Nitorina, beryllium ko le wa ninu awọn ohun elo aluminiomu ti o wa sinu olubasọrọ pẹlu ounjẹ ati ohun mimu. Awọn akoonu beryllium ni awọn ohun elo alurinmorin ni a maa n ṣakoso ni isalẹ 8μg/ml. Awọn ohun elo aluminiomu ti a lo bi awọn sobusitireti alurinmorin yẹ ki o tun ṣakoso akoonu beryllium.

Iṣuu soda ti fẹrẹ jẹ insoluble ni aluminiomu, ati pe o pọju solubility to lagbara jẹ kere ju 0.0025%. aaye yo ti iṣuu soda jẹ kekere (97.8 ℃), nigbati iṣuu soda wa ninu alloy, o jẹ adsorbed lori oju dendrite tabi aala ọkà lakoko imuduro, lakoko sisẹ gbona, iṣuu soda lori aala ọkà n ṣe Layer adsorption olomi, Abajade ni fifọ brittle, dida awọn agbo ogun NaAlSi, ko si iṣuu soda ọfẹ ti o wa, ati pe ko ṣe agbejade “sodium brittle”.

Nigbati akoonu iṣuu magnẹsia ba kọja 2%, iṣuu magnẹsia yoo mu ohun alumọni kuro ki o si sọ iṣuu soda ọfẹ, ti o fa “iṣan iṣu soda”. Nitorinaa, alloy aluminiomu magnẹsia giga ko gba laaye lati lo ṣiṣan iyọ iṣuu soda. Awọn ọna lati ṣe idiwọ “iṣan iṣuu soda” pẹlu chlorination, eyiti o fa iṣuu soda lati dagba NaCl ati pe a ti tu silẹ sinu slag, fifi bismuth kun lati dagba Na2Bi ati titẹ si matrix irin; fifi antimony kun lati dagba Na3Sb tabi fifi awọn ilẹ ti o ṣọwọn tun le ni ipa kanna.

Ṣatunkọ nipasẹ May Jiang lati MAT Aluminiomu


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-08-2024