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【鋁材技術(shu)】影響鋁合金(jin)性能八大金(jin)屬元素

發布(bù)時間:2025-12-13 15:39:56     浏覽次(cì)數:

摘要:

影響(xiǎng)了鋁合金性(xing)能的八大元(yuan)素有:釩、鈣、鉛(qiān)、錫、铋、銻、铍及(ji)鈉🈲等金屬元(yuan)素,由于根據(jù)成品鋁卷材(cai)的用途不一(yī)樣在加工過(guò)程中所加入(ru)的元素這些(xiē)雜質元🈲素由(yóu)于熔點高低(dī)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(ti)、铍及鈉等金(jin)屬元素,由于(yú)根據成品鋁(lǚ)卷材的用途(tu)不一💔樣在加(jiā)工過程🚶中所(suo)加入的元素(sù)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(yin)而對于鋁合(hé)金性能的影(ying)響也不一樣(yàng)。
  1、金屬元素:銅(tóng)元素的影響(xiang)
  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(chu)的CuAl2有着顯著(zhe)的時效強化(hua)效果。鋁闆中(zhōng)銅含量通常(cháng)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(wéi)。
  2、金屬元素:矽(xī)元素的影響(xiǎng)
  Al-Mg2Si合金系合金(jin)平衡相圖富(fù)鋁部門Mg2Si在鋁(lǚ)中的最大溶(róng)解度爲㊙️1.85%,且随(suí)溫度的降低(dī)而減速小,變(biàn)形鋁合金中(zhong),矽單獨加入(rù)鋁闆中🔆隻限(xian)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(yuán)素的影響
  鎂(mei)對鋁的強化(hua)是顯著的,每(měi)增加1%鎂,抗拉(la)強度大約升(shēng)㊙️高瞻遠34MPa。假如(rú)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(liang),同時可降低(dī)熱裂傾向,另(ling)外錳還可以(yǐ)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(shǔ)元素:錳元素(sù)的影響
  錳在(zai)固溶體中的(de)最大溶解度(dù)爲1.82%。合金強度(du)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(hua)合金,即不可(ke)熱處理強化(huà)。
  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(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(zai)變形前提下(xia)對⭐鋁合🏃‍♂️金強(qiáng)度的進步十(shí)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(hé)金中,矽在Al-Mg-Si系(xì)鍛鋁中和在(zai)Al-Si系焊條及鋁(lü)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(tiě)是常見的雜(za)質元素,對合(he)金機能有🏃‍♀️顯(xian)著的影響。它(tā)們主要📞以FeCl3和(hé)遊離矽存🔴在(zài)。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(lì)不當時,會引(yǐn)起鑄件産生(sheng)裂紋,鑄鋁中(zhōng)鐵含量過高(gao)時會使鑄⭕件(jiàn)産生脆性。
  7、金(jin)屬元素:钛和(hé)硼的影響
  钛(tài)是鋁合金中(zhong)常用的添加(jia)元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中(zhōng)間合金形式(shì)加入。钛與鋁(lü)形成TiAl2相,成爲(wei)結晶時的非(fei)自發核心,起(qǐ)細化鍛🔴造組(zǔ)🔞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(peng)存在則減速(su)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(huà)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(shàn)合金韌性和(he)♻️降低應力侵(qin)蝕開裂敏感(gan)性。但會場增(zēng)加淬火敏感(gǎn)性,使陽極氧(yǎng)化膜呈黃色(sè),鉻在鋁合金(jīn)中的添加量(liàng)♉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(di),锶對擠壓用(yong)鋁合金中加(jiā)入0.015%~0.03%锶,使鑄錠(dìng)中β-AlFeSi相變成漢(hàn)字形α-AlFeSi相,減少(shao)了鑄錠平均(jun)🐇化時間60%~70%,進步(bù)材料力學機(jī)能和塑性加(jia)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(jīng)減🔞少至最低(di)限度,力學機(jī)能也明顯進(jìn)步,抗🍓拉強度(dù)бb由233MPa進步到🌈236MPa,屈(qū)服強度б0.2由204MPa提(tí)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(jiǎn)小初晶矽粒(li)子尺寸,改善(shàn)塑性加工機(ji)能,可🔞順利地(dì)熱軋和冷軋(zha)。

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