Влияние примесей (элементов) в алюминии на эксплуатационные характеристики

2 ноября Влияние примесей (элементов) в алюминии на эксплуатационные характеристики

Posted at 05:17h in Новости, SEO by AdTech 0 Comments

0 Likes

I. Влияние легирующих элементов

Медный элемент :

Когда элемент меди находится в обогащённой алюминием части алюминиево-медного сплава при температуре 548, максимальная растворимость меди в алюминии составляет 5,65%, а температура снижается до
При температуре 302 растворимость меди составляет 0,45%. Медь является важным легирующим элементом, обладающим определенными свойствами упрочнения за счет твердого раствора.
CuAl₂, выделяющийся в процессе старения, оказывает значительное упрочняющее действие. Содержание меди в алюминиевых сплавах обычно составляет
Когда содержание меди находится в диапазоне от 2,5% до 5% и от 4% до 6,8%, эффект упрочнения достигает максимального значения. Поэтому большинство твердых алюминиевых сплавов содержат медь
Это количество находится в указанных пределах. Алюминиево-медные сплавы могут содержать меньшее количество кремния, магния, марганца, хрома, цинка, железа и других элементов.

Кремний:

Максимальная растворимость 100% в алюминийсодержащей части системы сплавов кремния и алюминия (Al-Si) при евтектической температуре 577.
Растворимость составляет 1,65%. Хотя растворимость снижается с понижением температуры, эти сплавы, как правило, не поддаются термической обработке
Армированные. Алюминиево-кремниевые сплавы обладают превосходными литейными свойствами и коррозионной стойкостью. Если к алюминию одновременно добавлять магний и кремний
Получение сплава Al-Mg-Si с упрочняющей фазой MgSi. Массовое соотношение магния к кремнию составляет 1,73:1. Разработка сплава Al-MgSi
Что касается состава сплава, содержание магния и кремния определяется исходя из данного соотношения в матрице. Некоторые сплавы Al-Mg-Si,
Для повышения прочности следует добавить необходимое количество меди, а также необходимое количество хрома, чтобы компенсировать негативное влияние меди на коррозионную стойкость
Влияние. Максимальная растворимость Mg₂Si в алюминии в области с высоким содержанием алюминия на равновесной фазовой диаграмме системы сплавов Al-Mg₂Si
1.85%, причем снижение скорости с понижением температуры незначительно. В деформируемых алюминиевых сплавах добавление в алюминий одного лишь кремния ограничивается
В сварочных материалах кремний, добавляемый в алюминий, также оказывает определенное упрочняющее действие.

Магний:

Хотя кривая растворимости в части равновесной фазовой диаграммы системы «магний-алюминий», обогащенной алюминием, указывает на то, что магний является
Растворимость значительно снижается с понижением температуры, однако в большинстве промышленных кованых алюминиевых сплавов
Содержание этого элемента составляет менее 6%, а содержание кремния также низкое. Такие сплавы не поддаются упрочнению термической обработкой, но пригодны для сварки.
Хорошая, хорошая коррозионная стойкость и умеренная прочность. Магний значительно повышает прочность алюминия: с каждым увеличением содержания магния на 1%,
Прочность на разрыв увеличивается примерно на 34 МПа. Если добавить менее 11 TP3T марганца, это может усилить эффект упрочнения.

Таким образом, добавление марганца позволяет снизить содержание магния и уменьшить склонность к горячему растрескиванию. Кроме того, марганец также способствует повышению стабильности сплава Mg5Al8.
Соединение выпадает в осадок равномерно, что повышает коррозионную стойкость и улучшает свариваемость.

Диаграмма фазового равновесия системы сплавов Al-Mn с содержанием марганца при температуре эвтектики 658
Максимальная растворимость марганца в сплавах Fe-Mn составляет 1,82%. Прочность сплава непрерывно увеличивается с ростом растворимости, и при содержании марганца 0,8%,
Относительное удлинение достигает максимального значения. Сплав Al-Mn относится к нестареющим сплавам, что означает, что его невозможно упрочнить термической обработкой. Марганец
Он способен предотвратить процесс рекристаллизации алюминиевого сплава, повысить температуру рекристаллизации и значительно уменьшить размеры рекристаллизованных зерен.
Утончение рекристаллизованных зерен в основном достигается за счет влияния дисперсных частиц соединения MnAl₆ на рост рекристаллизованных зерен.
Еще одной функцией MnAl₆ является растворение примеси железа с образованием (Fe, Mn)Al₆, что позволяет снизить содержание железа в сплаве.
Вредное воздействие. Марганец является важным элементом в алюминиевых сплавах, который может добавляться отдельно для получения бинарных сплавов Al-Mn.
Чаще всего его добавляют вместе с другими легирующими элементами, поэтому большинство алюминиевых сплавов содержат марганец.

Элемент цинк:

Растворимость цинка в алюминии при температуре 275 градусов Цельсия в области с высоким содержанием алюминия на равновесной фазовой диаграмме системы сплавов Al-Zn составляет 31,6%,
Однако при температуре 125 °C его растворимость снижается до 5,61 TP3T. При добавлении цинка к чистому алюминию это оказывает значительное влияние на деформационное поведение алюминия при
Повышение прочности сплава носит весьма ограниченный характер, при этом наблюдается склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением, что ограничивает сферу его применения.
Применение. Добавление в алюминий как цинка, так и магния с целью образования упрочняющей фазы Mg/Zn₂ приводит к значительному повышению прочности сплава.
При увеличении содержания Mg/Zn₂ с 0,5% до 12% прочность на разрыв и предел текучести можно значительно повысить.
Содержание магния превышает соотношение цинка и магния, необходимое для образования фазы Mg/Zn₂ в сверхтвердом алюминиевом сплаве, и это соотношение поддерживается на уровне
Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением максимальна при значении около 2,7.

Если в сплав Al-Zn-Mg добавить медь, получив таким образом сплав Al-Zn-Mg-Cu, то эффект упрочнения матрицы значительно усилится.
Самый распространённый из всех алюминиевых сплавов, а также важный материал на основе алюминиевых сплавов в аэрокосмической, авиационной и энергетической отраслях
Материал.

II. Влияние микроэлементов

Железо и кремний:

Железо и кремний. Железо в кованом алюминиевом сплаве Al-Cu-Mg-Ni-Fe, кремний — в кованом алюминии Al-Mg-Si, а также в электродах на основе Al-In-Si и алюминиево-кремниевых литейных сплавах кремний добавляется в качестве легирующего элемента. В других алюминиевых сплавах кремний и железо являются
Распространенные примесные элементы оказывают значительное влияние на свойства сплавов. Они присутствуют в основном в виде FeCl₃ и свободного кремния.
Когда содержание кремния превышает содержание железа, образуется фаза β-FeSiAl₃ (или Fe₂Si₂Al₉), а когда содержание железа превышает содержание кремния, образуется фаза α-Fe₂SiAl₈ (или
Fe₃Si₂Al₁₂). Если соотношение железа и кремния не соответствует норме, это может привести к появлению трещин в отливке, а железо в литом алюминии
When the content is too high, it will cause brittleness in the casting.

Titanium and Boron:

Titanium is a commonly used additive element in aluminum alloys, added in the form of Al-Ti or Al-Ti-B master alloys.
Titanium and aluminum form the TiAl2 phase, which becomes a non-spontaneous core during crystallization, and plays a role in refining the microstructure of castings and welds.
When the Al-Ti alloy undergoes the alloying reaction, the critical content of titanium is approximately 0.15%. If boron is present, the alloying reaction is slowed down.
Speed is as small as 0.01%.

chromium:

Chromium Chromium is a common additive element in Al-Mg-Si, Al-Mg-Zn, and Al-Mg alloys.600℃
At room temperature, the solubility of chromium in aluminum is 0.8%, and it is insoluble at room temperature.

Chromium forms intermetallic compounds such as (CrFe)Al7 and (CrMn)Al12 in aluminum, which hinder the nucleation of recrystallization
During the growth process, it has a certain strengthening effect on the alloy, and can also improve the toughness of the alloy and reduce stress corrosion cracking.
Sensitivity. However, the addition of quenching sensitivity to the venue will cause the anodic oxide film to appear yellow.

Therefore, it is particularly important to filter and remove impurities from aluminum alloys-(керамический пенопластовый фильтр, установка дегазации).