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【鋁材技術(shù)】影響鋁合金(jīn)性能八大金(jīn)屬元素

發布(bu)時間:2025-12-19 15:39:56     浏覽次(ci)數:

摘要:

影響(xiǎng)了鋁合金性(xìng)能的八大元(yuan)素有:釩、鈣、鉛(qian)、錫、铋、銻、铍及(ji)鈉等金🌍屬元(yuan)素,由于根據(jù)成品鋁卷材(cái)的用途✂️不一(yi)樣在加工過(guò)程🔴中所加入(ru)的元素這些(xie)雜質元🈲素由(yóu)于熔點高⛹🏻‍♀️低(di)不一,結構不(bu)

       影響了鋁合(hé)金性能的八(bā)大元素有:釩(fan)、鈣、鉛、錫、铋、銻(tī)、铍及鈉等金(jin)屬元素,由于(yú)根據成品鋁(lǚ)卷材的用途(tú)不一樣在🚩加(jia)工過程中所(suo)♍加入的元素(su)這些雜質元(yuán)素由于熔點(dian)高低不一,結(jié)構不同與鋁(lü)🈲形成的化合(he)物也不同,因(yīn)而對于鋁合(he)金性能的影(yǐng)響🔞也不一樣(yàng)。
  1、金屬元素:銅(tóng)元素的影響(xiǎng)
  銅是重要的(de)合金元素,有(you)一定的固溶(rong)強化效果,此(cǐ)外時效析出(chū)的CuAl2有着顯著(zhe)的時效強化(hua)效果。鋁闆中(zhong)銅含✍️量通常(chang)在🌈2.5%-5%,銅含量在(zài)4%~6.8%時強化效果(guo)最好,所以大(dà)🏃🏻‍♂️部門硬❌鋁合(hé)金的含銅🈲量(liàng)處于這範圍(wei)。
  2、金屬元素:矽(xi)元素的影響(xiang)
  Al-Mg2Si合金系合金(jīn)平衡相圖富(fu)鋁部門Mg2Si在鋁(lü)中的最大溶(róng)🔴解度爲1.85%,且随(sui)溫度的降低(di)而減速小,變(biàn)形鋁合金中(zhōng),矽單獨加入(rù)鋁闆中隻限(xiàn)🌈于焊接材料(liao),矽加入鋁中(zhōng)亦有一定的(de)強☁️化作用。
  3、金(jīn)屬元素:鎂元(yuan)素的影響
  鎂(mei)對鋁的強化(huà)是顯著的,每(měi)增加1%鎂,抗拉(lā)強度大約升(shēng)高⁉️瞻遠34MPa。假如(ru)加入1%以下的(de)錳,可能增補(bǔ)強化作用。因(yin)此加錳後可(ke)降低鎂含🏃量(liàng),同時可降低(di)熱裂傾向,另(ling)外錳還可以(yi)使Mg5Al8化合物平(píng)均沉澱,改👌善(shan)抗蝕性和🌏焊(han)接機能。
  4、金屬(shu)元素:錳元素(su)的影響
  錳在(zài)固溶體中的(de)最大溶解度(dù)爲1.82%。合金強度(dù)随溶解度增(zēng)🏃加不斷增加(jia),錳含量爲0.8%時(shí),延伸率達最(zuì)大值。Al-Mn合金長(zhǎng)短時效硬化(hua)合金,即不可(kě)熱處理強化(hua)。
  5、金屬元素:鋅(xin)元素的影響(xiang)
  Al-Zn合金系平衡(heng)相圖富鋁部(bù)門275時鋅在鋁(lǚ)中的溶解度(du)爲🌂31.6%,而🐉在👈125時💚其(qi)溶解度則下(xia)降到5.6%。鋅單獨(du)加入鋁中,在(zài)變形前提下(xià)對鋁合金強(qiang)度的進步十(shi)分有限,同時(shi)存在應♍力侵(qin)蝕開裂、傾向(xiang),因而限制了(le)它的應用。
  6、金(jin)屬元素:鐵和(hé)矽的影響
  鐵(tiě)在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合(he)金中,矽在Al-Mg-Si系(xì)鍛鋁中和在(zai)Al-Si系焊條及👨‍❤️‍👨鋁(lǚ)矽鍛造合金(jin)中,均作爲合(hé)金元素加的(de),在基它鋁合(he)金中,矽和鐵(tie)是常📧見的雜(za)質元素,對合(he)金機能有🔆顯(xian)著的影響。它(ta)們主要以FeCl3和(hé)遊離矽存😄在(zai)。在矽大于鐵(tie)時,形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相(xiang),而鐵😘大于矽(xi)時,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dang)✂️鐵和矽比例(li)不當時,會引(yǐn)起鑄件産生(shēng)裂紋,鑄鋁中(zhōng)鐵含量過✉️高(gāo)時會使鑄件(jian)産生脆性。
  7、金(jin)屬元素:钛和(he)硼的影響
  钛(tai)是鋁合金中(zhōng)常用的添加(jiā)元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中(zhōng)間合金形式(shi)加入。钛與🔞鋁(lü)形成TiAl2相,成爲(wei)結晶時的非(fei)自發核心,起(qi)細💃化鍛造組(zu)織和焊縫組(zu)織的作用。Al-Ti系(xì)合金産生包(bāo)反應☂️時,钛的(de)臨界含量約(yue)爲0.15%,假如有硼(péng)存在則減速(sù)小到0.01%。
  8、金屬元(yuán)素:鉻和锶的(de)影響
  鉻在鋁(lǚ)闆中形成(CrFe)Al7和(he)(CrMn)Al12等金屬間化(hua)合物,阻礙再(zài)結晶🐪的㊙️形🏃🏻‍♂️核(he)和💔長大過程(chéng),對合金有一(yī)定的強化作(zuò)用,還能改善(shàn)合金韌性和(he)降低應力侵(qin)蝕開裂敏感(gǎn)性。但會場增(zeng)加淬火敏感(gan)性,使陽極氧(yǎng)化膜呈黃色(se),鉻在鋁合金(jin)中🙇‍♀️的添加量(liang)一般不超✏️過(guo)0.35%,并随合金中(zhong)過渡⛱️元素的(de)增加而降低(dī),锶對擠壓用(yòng)鋁合金中加(jia)入0.015%~0.03%锶,使鑄錠(ding)中β-AlFeSi相變🏃🏻成漢(han)字形α-AlFeSi相,減少(shao)了鑄錠平均(jun)化時間60%~70%,進步(bu)材料力學機(ji)能和塑性加(jiā)工性;改善制(zhì)品表面粗拙(zhuō)度。對于高矽(xi)(10%~13%)變形鋁合金(jin)中加🤞入0.02%~0.07%锶元(yuan)素,可⚽使初晶(jing)減少至最低(dī)限度,力學💋機(jī)能也明顯進(jìn)步,抗☂️拉強度(du)бb由233MPa進步到236MPa,屈(qu)服強度б0.2由204MPa提(ti)高到210MPa,延伸率(lǜ)б5由9%增至12%。在過(guo)共晶Al-Si合金中(zhong)加入🔱锶,能減(jian)小初晶矽粒(lì)子尺寸,改善(shan)塑性加工機(ji)能,可🏃‍♂️順利地(di)熱軋和冷軋(zha)。

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