【鋁材技術(shu)】影響鋁合金(jīn)性能八大金(jin)屬元素
發布(bù)時間:2025-12-20 15:39:56 浏覽次(cì)數:
摘要:
影響(xiang)了鋁合金性(xing)能的八大元(yuán)素有:釩、鈣、鉛(qian)、錫、铋、銻、铍及(ji)鈉等金屬元(yuán)素,由于根據(ju)成品鋁卷材(cái)的用途不一(yī)樣在⁉️加工過(guo)程中所加入(ru)的元素這些(xiē)雜質元素由(yóu)于熔點高低(di)不一,結構不(bú)
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(jīn)屬元素,由于(yú)根據成品鋁(lǚ)卷材的用途(tú)不一樣在加(jiā)工過程中所(suǒ)加入的元素(su)這些雜質元(yuán)🧑🏽🤝🧑🏻素由于熔點(dian)高🏃♂️低不一👈,結(jie)構不🤞同與鋁(lǚ)⁉️形成的化合(hé)㊙️物也不同,因(yīn)而對于🈲鋁合(hé)金性能的影(yǐng)響也不一樣(yàng)。
1、金屬元素:銅(tong)元素的影響(xiǎng)
銅是重要的(de)合金元素,有(yǒu)一定的固溶(róng)強化效果,此(ci)外時效析出(chu)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(zai)4%~6.8%時強化效果(guo)最好,所以大(da)部門硬鋁合(hé)金🈲的含銅量(liang)處于這範圍(wei)。
2、金屬元素:矽(xī)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(lǚ)中的最大溶(rong)解度爲1.85%,且随(suí)溫度的降低(dī)而減速小,變(bian)形鋁合金中(zhong),矽單🚶♀️獨加入(rù)鋁闆中隻限(xiàn)于焊接材料(liao),矽加入鋁中(zhong)亦有一定的(de)強化作用。
3、金(jīn)屬元素:鎂元(yuan)素的影響
鎂(měi)對鋁的強化(huà)是顯著的,每(mei)增加1%鎂,抗拉(la)強度大約升(sheng)高瞻遠34MPa。假如(ru)加入1%以下的(de)錳,可能增補(bu)強化作用。因(yin)此加錳後可(ke)降低鎂含量(liàng),同時可降低(dī)熱裂傾向,另(ling)外錳還可以(yǐ)🥵使Mg5Al8化合♌物平(ping)均沉澱,改✌️善(shàn)抗蝕性和焊(han)接機能。
4、金屬(shu)元素:錳元素(sù)的影響
錳在(zai)固溶體中的(de)最大溶解度(du)爲1.82%。合金強度(dù)随溶解度增(zēng)加不斷增加(jiā),錳含量爲0.8%時(shi),延伸率達最(zui)大值。Al-Mn合金長(zhǎng)短時效硬化(huà)合金,即不可(kě)熱處理強化(hua)。
5、金屬元素:鋅(xīn)元素的影響(xiǎng)
Al-Zn合金系平衡(heng)相圖富鋁部(bu)門275時鋅在鋁(lü)中的溶解度(dù)爲31.6%,而㊙️在♻️125時其(qí)溶解度則下(xià)降到5.6%。鋅單獨(dú)加入鋁中,在(zài)變形🤞前提下(xia)對✌️鋁合金強(qiang)度的進步十(shi)分有限,同時(shí)存在應力侵(qīn)蝕開裂、傾向(xiàng),因而限制了(le)它的應用。
6、金(jīn)屬元素:鐵和(hé)矽的影響
鐵(tie)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(zài)Al-Si系焊條及‼️鋁(lü)矽鍛🥰造合金(jīn)中,均作爲合(hé)金元素加的(de),在基它鋁合(hé)金中,矽和鐵(tiě)是常見的雜(zá)質元素,對合(he)金機能有㊙️顯(xiǎn)著的💁影響。它(tā)💰們主要🔅以FeCl3和(he)遊離矽存在(zai)。在矽大于鐵(tie)時,形成⛱️β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相(xiàng),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(yin)起鑄件産生(sheng)裂紋,鑄鋁中(zhōng)鐵含量過高(gao)時會使鑄件(jian)🧡産生脆性。
7、金(jīn)屬元素:钛和(he)硼的影響
钛(tài)是鋁合金中(zhōng)常用的添加(jiā)元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中(zhong)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(zǔ)織和焊縫組(zǔ)織的作用。Al-Ti系(xi)合金産生包(bao)反應☂️時,钛的(de)臨界含量約(yue)爲0.15%,假如有🔴硼(peng)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(yi)定的強化作(zuò)用,還能改善(shan)合金韌性和(hé)降低應力侵(qīn)蝕開裂敏感(gan)性。但會場增(zeng)加淬火敏感(gan)性,使陽極氧(yang)化膜呈黃色(sè),鉻在鋁合金(jīn)中的添加量(liang)一般不超過(guò)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(yong)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(jun1)化時📞間60%~70%,進步(bu)材料力學機(jī)能和塑性加(jiā)工性;改善制(zhi)品表面粗拙(zhuō)度。對于高矽(xi)(10%~13%)變形鋁合金(jīn)中加入0.02%~0.07%锶元(yuán)素,可🈲使初晶(jing)減少至最低(di)限㊙️度,力學機(ji)能也明顯進(jin)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(lü)б5由9%增📞至12%。在過(guo)共晶Al-Si合金中(zhōng)加入锶,能減(jian)小初晶矽粒(li)子尺寸,改🎯善(shan)塑性加工機(ji)能,可順利地(dì)熱軋和冷軋(zhá)。