O papel dos elementos nas ligas 7A03, 7A04, 7A09 e 7005, 7075, 7475, 7050, 7055

As ligas de alumínio da série 7xxx são ligas de alumínio com zinco como principal elemento de liga, que são compostas principalmente por ligas das séries Al-Zn-Mg e Al-Zn-Mg-Cu. Algumas ligas também possuem uma pequena quantidade de Mn, Cr, Zr, V, Ag, Ti, etc., pertencentes ao tratamento térmico podem fortalecer a liga de alumínio. Existem quase 80 séries 7xxx comumente usadas, principalmente ligas da série Al-Zn-Mg-Cu, representando 74,3% do total. Devido à sua alta resistência e dureza específicas, melhor resistência à corrosão e propriedades iniciais mais elevadas, tornou-se o material estrutural mais importante nesta série de ligas. As classes comumente usadas são 7A03, 7A04, 7A09 e 7005, 7075, 7475, 7050, 7055 e outras ligas. Pode ser processado em produtos semiacabados, como placas, varetas, fios, tubos e peças forjadas, que são utilizados principalmente para materiais estruturais.

1. Liga da série Al-Zn-Mg

Os principais elementos de liga na liga Al-Zn-Mg são zinco e magnésio, os oligoelementos adicionados são manganês, cromo, cobre, zircônio e titânio, e as impurezas são principalmente ferro e silício. Existem cerca de 20 ligas da série Al-Zn-Mg comumente usadas, como 7003, 7004, 7005, 7008, 7108, etc. As ligas da série Al-Zn-Mg têm boa capacidade de deformação térmica e uma ampla faixa de têmpera. Sob condições adequadas de tratamento térmico, Lower pode obter maior resistência. Bom desempenho de soldagem, geralmente boa resistência à corrosão e uma certa tendência à corrosão na aplicação. É uma liga de alumínio soldável de alta resistência. É usado principalmente para peças de aeronaves e navios, blindagem de veículos, pontes flutuantes militares, veículos de elevação, etc.

1.1 Principais elementos de liga

Zinco e magnésio: Nas ligas da série Al-Zn-Mg, o teor de Zn e Mg geralmente não é superior a 7,5%. Com o aumento do teor de zinco e magnésio, a resistência e a dureza das ligas da série Al-Zn-Mg são bastante melhoradas, mas a plasticidade, a resistência à corrosão sob tensão e a tenacidade à fratura são reduzidas. A tendência à corrosão sob tensão das ligas está relacionada à soma dos teores de Zn e Mg. Para ligas com alto teor de Mg e baixo Zn ou alto Zn e baixo Mg, desde que a soma dos teores de Zn e Mg não seja superior a 7,5%, a liga tem boa resistência à corrosão sob tensão. O teor de Zn e Mg não apenas determina o número de fases de fortalecimento, mas também determina a velocidade crítica de têmpera, determinando assim a auto-têmpera e as mudanças de desempenho durante o envelhecimento. Ligas com baixo teor de Zn (abaixo de 3%) apresentam baixa resistência e alto alongamento, e nenhum fortalecimento óbvio ocorre durante o envelhecimento artificial. A resistência ao envelhecimento por têmpera da liga w(Zn)=4%-6% e w(Mg)=2%-4% é muito sensível à taxa de resfriamento de têmpera. A têmpera ao ar fará com que a resistência da liga diminua e tenha alta tensão. Tendência à corrosão. As ligas de Al-Zn-Mg amolecem quando a temperatura aumenta e são propensas à corrosão sob tensão e à corrosão por separação. O grau de corrosão também está relacionado ao teor e à proporção de Zn e Mg na liga. Zn e Mg têm alta solubilidade sólida em alumínio, mas como componentes independentes, Zn e Mg não podem atingir um alto nível de resistência devido ao fraco efeito do endurecimento por envelhecimento. Quando Zn e Mg coexistem, uma série de novas fases, como α-Al, fase η (MgZn2), fase T (Al2Mg3Zn3) e assim por diante, são formadas. A fase η e a fase T têm maior solubilidade e relação óbvia de temperatura no alumínio e têm um forte efeito de endurecimento por envelhecimento. A solubilidade da fase η no alumínio à temperatura eutética de 470°C é de 28%, mas apenas 4% à temperatura ambiente, portanto a fase η tem um alto efeito de envelhecimento por têmpera. A 489°C, a solubilidade da fase T no alumínio é de 17%. À medida que a temperatura diminui, a temperatura ambiente é de apenas 1%, portanto a liga pode ser reforçada por tratamento térmico. Além disso, para evitar a tendência de trincas durante o processo de fundição, é necessário controlar rigorosamente os elementos de liga, tentar manter o teor de Cu e Mn dentro do limite inferior da faixa padrão permitida; aumentar o teor de Mg e reduzir a proporção de Zn para Mg. O teor de Si deve ser controlado abaixo de 0,15%, enquanto o teor de Fe não deve ser controlado muito alto. Contudo, é necessário tornar o Fe maior que o Si, o que geralmente é o caso, a fim de estreitar a faixa de temperatura solidus do líquido de solidificação e evitar a tendência à fissuração. Além disso, a influência do valor Zn/Mg também é mais proeminente. Tal como 7007 (6,0-7,0%Zn, 1,4-2,2%Mg, Zn/Mg=3,6). Quando Zn+Mg é 8,6-9,5% e Zn/Mg é cerca de 1,75, a soma atinge o valor máximo. Em resumo, em geral, valores de Zn/Mg de 1,5-2,5 são mais razoáveis. Neste momento, as propriedades mecânicas da liga, as propriedades mecânicas da soldagem e o coeficiente de tendência à trinca são mais ideais.

1.2 Elementos de liga traço

Cobre: ​​Uma pequena quantidade de Cu é adicionada à liga para acelerar o envelhecimento, melhorar a resistência e aumentar a sensibilidade à têmpera. O cobre acelera o processo de envelhecimento precoce porque o CuMgAl2 pode ser o núcleo para acelerar a zona GP para uma fase intermediária. A faixa de temperatura de retorno das ligas contendo cobre é maior do que a das não-A largura da liga de cobre; adicionar uma pequena quantidade de Cu à liga pode melhorar a resistência à corrosão sob tensão e a resistência à tração, mas a soldabilidade da liga é reduzida. No entanto, estudos mostraram que o conteúdo total de zinco, magnésio e cobre determina as propriedades da liga. Isso também determina a finalidade da liga. Quando o conteúdo total é superior a 9%, a resistência é alta, mas a resistência à corrosão, a conformabilidade e a soldabilidade não são boas. Quando o conteúdo total é de 6% a 8%, a resistência é ainda maior, mas a conformabilidade e o desempenho de soldagem são muito melhores. Quando o conteúdo total cai para 5% -6%, apresenta excelente processabilidade e a sensibilidade à corrosão sob tensão quase desaparece. O papel do Cu na proporção é semelhante ao do zinco, e a maior parte do cobre também será dissolvida nos dois compostos de MgZn2 e Al2Mg3Zn3.

Manganês e Cromo: Uma pequena quantidade de Mn e Cr tem um efeito significativo na estrutura e nas propriedades da liga. Os dois elementos podem produzir partículas dispersas durante a homogeneização e recozimento do lingote, dificultar a migração de discordâncias e contornos de grãos, aumentando assim a temperatura de recristalização, prevenindo efetivamente o crescimento de grãos, e podem refinar os grãos. Além disso, a adição de manganês e cromo pode melhorar a resistência à corrosão sob tensão da liga, e o efeito é significativo. Se manganês e cromo forem adicionados ao mesmo tempo, o efeito de redução da tendência à corrosão sob tensão é melhor. E adicionar Cr é mais óbvio do que adicionar Mn. A quantidade de cromo adicionada é preferencialmente w(Cr) 0,1%-0,2%, e o teor de manganês é w(Mn) 0,2%-0,4%.

Vanádio: V forma um composto refratário de fase Al11V na liga de alumínio, que é distribuído no cristal α(Al). Com a adição de V, o espaçamento dos dendritos secundários da liga diminui primeiro e depois aumenta. Após a adição de V, o número de segundas fases distribuídas nos limites dos grãos da liga e nos limites dos dendritos aumenta e a forma das fases muda significativamente, desde a faixa alongada original e rede simples até faixas estreitas, pontos e blocos. A fase de estrutura da forma. Adicionar uma quantidade apropriada de V é benéfico para aumentar a resistência à tração e o alongamento. A principal razão é que a quantidade adequada de V reduz o espaçamento dos dendritos secundários da liga e desempenha um papel no fortalecimento dos grãos finos, melhorando assim a resistência e a plasticidade. Ao mesmo tempo, a fina fase Al11V é precipitada na matriz α(Al), que possui um prego forte para deslocamentos. O efeito perfurante dificulta o movimento da luxação. A tensão de cisalhamento necessária para o deslizamento das discordâncias é aumentada, o que desempenha um papel no fortalecimento da precipitação. Após adicionar V excessivo, a resistência à tração e o alongamento da liga são reduzidos. Existem duas razões principais para isso. Por um lado, o V excessivo aumenta novamente o espaçamento dos dendritos secundários da liga e reduz a resistência e a plasticidade da liga; Por outro lado, quando V excessivo é adicionado, a fase irregular do bloco Al11V é precipitada na matriz α (Al), o que irá dividir a matriz e reduzir as propriedades mecânicas da liga. A adição de V aumenta o número de fases eutéticas na liga e o número de filmes líquidos intergranulares durante a solidificação. O aumento no número de filmes líquidos pode aumentar a capacidade de compensação da fase líquida no final da solidificação, ajudar a preencher diretamente os poros entre as pontes intergranulares, promover o crescimento lateral das pontes intergranulares, reduzir e eliminar os poros entre as pontes intergranulares, aumentar a força de ligação intergranular e reduzir a tendência de fissuração a quente da liga; é benéfico compensar a porosidade de contração gerada no processo de solidificação, melhorar a compactação da estrutura da liga e reduzir a tendência de fissuração a quente da liga.

Zircônio: Adicionar uma pequena quantidade de zircônio pode melhorar significativamente a soldabilidade das ligas Al-Zn-Mg. Quando 0,2% de Zr é adicionado à liga Al-5Zn-3Mg-0,35Cu-0,35Cr, as trincas de soldagem são significativamente reduzidas. O Zr também pode aumentar a temperatura final de recristalização. Na liga Al-4,5Zn-1,8Mg-0,6Mn, quando w (Zr) é maior que 0,2%, a temperatura final de recristalização da liga é superior a 500°C. Portanto, o material ainda retém a estrutura deformada após a têmpera. Ao adicionar w (Zr) 0,1% -0,2% à liga Al-Zn-Mg contendo manganês, a resistência à corrosão sob tensão da liga também pode ser melhorada, mas o efeito do zircônio é menor que o do cromo.

Titânio: A adição de Ti à liga pode refinar os grãos de cristal no estado fundido e melhorar a soldabilidade da liga, mas seu efeito é inferior ao do zircônio. Se titânio e zircônio forem adicionados ao mesmo tempo, o efeito será melhor. Na liga Al-5Zn-3Mg-0,3Cr-0,3Cu com teor de w (Ti) de 0,12%, quando o teor de w (Zr) excede 0,15%, a liga apresenta melhor soldabilidade e alongamento, o que pode ser comparado com O mesmo efeito é obtido quando w (Zr) é adicionado separadamente acima de 0,2%. O titânio também pode aumentar a temperatura de recristalização da liga.

Escândio: O elemento Sc tem um efeito significativo na estrutura e nas propriedades da liga de alumínio. As partículas de Al3Sc têm um efeito de endurecimento por precipitação muito forte nas ligas de alumínio. Adicionar uma quantidade apropriada de Sc à liga da série Al-Zn-Mg pode precipitar partículas de Al3Sc que são completamente coerentes com a matriz de alumínio da liga, o que pode refinar significativamente a estrutura da liga, alterar o tamanho, forma e distribuição da fase η de reforço principal e reduzir os cristais. Não há banda larga de precipitação, o que obviamente melhora a resistência, a plasticidade e a estabilidade em altas temperaturas da liga.

Prata: Uma pequena quantidade de Ag pode acelerar o efeito de endurecimento por envelhecimento das ligas Al-Zn-Mg e aumentar o nível de endurecimento por envelhecimento. Ag também pode alterar o processo de precipitação de envelhecimento de algumas ligas, refinar a fase de transição η'fase e melhorar a faixa de temperatura estável da zona GP.

Lítio: Li é o metal mais leve da natureza. A adição de Li às ligas de alumínio pode aumentar significativamente o módulo de elasticidade e reduzir a densidade. Tem um significado positivo para as propriedades mecânicas e leves das ligas Al-Zn-Mg, mas a quantidade adicional deve ser rigorosamente controlada.

1.3 Elementos de impureza

Ferro: O ferro pode reduzir a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas da liga, especialmente para ligas com maior teor de manganês. Portanto, o teor de ferro deve ser reduzido tanto quanto possível, limitado a W (Si) deve ser limitado a menos de 0,3%. Além disso, mesmo que a dureza, o alongamento e a tenacidade à fratura da liga deformada diminuam. O FeAl3 em forma de agulha na peça fundida não pode ser quebrado durante o processo de processamento e deformação, e sua fragilidade é completamente retida, de modo que o fenômeno de que a plasticidade diminui com o aumento do teor de ferro é muito significativo. O Si pode reduzir a resistência da liga e reduzir o desempenho de flexão e aumentar a tendência de trincas de soldagem. Nas peças fundidas de resfriamento rápido, os compostos contendo ferro são finos e dispersos. Portanto, o Fe com um teor superior a 1,5% reduz a fragilização térmica, por um lado, e melhora a resistência à corrosão sob tensão, por outro. Quando ferro e manganês são adicionados ao mesmo tempo, a resistência da liga aumenta ligeiramente e o alongamento também diminui.

Silício: A adição de Si pode facilmente formar Mg2Si com o Mg na liga, reduzindo a fase de reforço principal fase η (MgZn2) e fase T (Al2Mg3Zn3) na liga, reduzindo assim a resistência da liga. E reduz o desempenho de flexão e aumenta a tendência de trincas de soldagem. w(Si) deve ser limitado a menos de 0,3%.

2. Liga Al-Zn-Mg-Cu

A liga Al-Zn-Mg-Cu é uma liga de reforço tratável termicamente. Os principais elementos de reforço são Zn e Mg. O Cu também tem certo efeito de fortalecimento, mas sua principal função é melhorar a resistência à corrosão do material. Há também um pequeno número de oligoelementos como manganês, cromo, zircônio, vanádio, titânio e boro na liga. Ferro e silício são elementos de impureza na liga.

2.1 Principais elementos de liga

Zinco e magnésio: Zn e Mg são os principais elementos fortalecedores. Quando coexistirem, formarão as fases (MgZn2) e T (Al2Mg3Zn3). A solubilidade da fase T no alumínio é muito grande e, com o aumento e a queda da temperatura, o aumento do teor de zinco e magnésio pode aumentar muito a resistência e a dureza, mas a plasticidade, a resistência à corrosão sob tensão e a tenacidade à fratura são reduzidas. Acredita-se geralmente que nas ligas da série Al-Zn-Mg-Cu, o teor de Zn é superior a 3%, o teor de Cu e Mg é cada um superior a 1% e o Cu é maior que o Mg, a fase S é formada. (MgZn2) aparece quando a proporção de Zn para Mg é maior que 2,2. Se o teor de Cu na liga for menor que o teor de Mg e a proporção de Zn para Mg for menor que 2,2, a estrutura é apenas α(Al)+T eutética. Para ligas de alumínio de ultra-alta resistência, quando o teor de Zn é de 7% a 12%, o teor de Mg é de 2% a 3% e a proporção de Zn para Mg é superior a 3,0, Zn e Mg formam a principal fase de reforço (MgZn2) na liga. Além disso, alguns pesquisadores calcularam e verificaram experimentalmente a seção transversal isotérmica de 480°C do ângulo rico em alumínio Al-Zn-Mg-Cu. Com o aumento do teor de Zn e do teor de Cu, a área da fase α(Al) diminui e a área da fase α(Al)+S(Al2CuMg) se expande. E também a influência do valor Zn/Mg nas propriedades mecânicas das ligas Al-Zn-Mg-Cu também é muito importante. No entanto, para um desempenho global, o valor Zn/Mg deve ser reduzido de forma adequada. Por exemplo, liga 7178, Zn/Mg é cerca de 2,5, o que é melhor um para o outro. Portanto, o mesmo se aplica a ligas semelhantes. Portanto, nas ligas da série Al-Zn-Mg-Cu, não importa em qual intervalo Zn+Mg esteja, haverá um valor ideal de Zn/Mg. Neste intervalo, e são o máximo, e esses dois valores são os mais próximos e o valor mínimo. Quando o valor de Zn/Mg é menor que M, ele aumenta com o aumento do valor de Zn/Mg. Quanto mais próximos desses dois valores estiver o valor mínimo. Quando o valor de Zn/Mg é maior que M, ele diminui com o aumento do valor de Zn/Mg, e a diminuição é rápida e aumenta com o aumento do valor de Zn/Mg. Para fazer a liga e combinar bem, no uso ou produção real da liga, o valor Zn/Mg geralmente se desvia ligeiramente do valor M no intervalo correspondente, e uma parte da resistência é sacrificada para melhorar.

Cobre: ​​A adição de elementos de liga de Cu pode aumentar significativamente a dispersão da fase precipitada e melhorar a estrutura intergranular. Quando w(Zn)/w(Mg) é maior que 2,2, e o teor de cobre é maior que o teor de magnésio, o cobre e outros elementos podem produzir uma fase de reforço S (Al2CuMg) para aumentar a resistência da liga, mas no caso oposto, a fase S é A possibilidade de existência é muito pequena. O cobre também pode reduzir a solubilidade sólida de Zn e Mg e reduzir a diferença de potencial entre o limite do grão e o grão. Quando seu conteúdo é superior a 1%, também pode reduzir a tendência de trincas intergranulares e melhorar a resistência à corrosão sob tensão da liga. Quando o teor é superior a 1,5%, a resistência à corrosão da liga diminui. Quando a porcentagem atômica de Cu e Mg na liga é Cu/Mg

2.2 Elementos de liga traço

Vanádio: V forma Al1 em liga de alumínio

Compostos refratários de fase 1V são distribuídos em cristais α(Al). Com a adição de V, o espaçamento dos dendritos secundários da liga diminui primeiro e depois aumenta. Após a adição de V, o número de segundas fases distribuídas nos limites dos grãos da liga e nos limites dos dendritos aumenta e a forma das fases muda significativamente, desde a faixa alongada original e rede simples até faixas estreitas, pontos e blocos. A fase de estrutura da forma. Adicionar uma quantidade apropriada de V é benéfico para aumentar a resistência à tração e o alongamento. A principal razão é que a quantidade adequada de V reduz o espaçamento dos dendritos secundários da liga e desempenha um papel no fortalecimento dos grãos finos, melhorando assim a resistência e a plasticidade. Ao mesmo tempo, a fina fase Al11V é precipitada na matriz α(Al), que possui um prego forte para deslocamentos. O efeito perfurante dificulta o movimento da luxação. Aumenta a tensão de cisalhamento necessária para o deslizamento da luxação, desempenha um papel no fortalecimento da precipitação, aumenta o número de pontes interdendríticas e a deformabilidade dos dendritos, reduz a possibilidade de danos nas pontes intergranulares causados ​​pela tensão de contração de solidificação e também pode aumentar a quantidade da fase eutética. Após adicionar V excessivo, a resistência à tração e o alongamento da liga são reduzidos. Existem duas razões principais para isso. Por um lado, o V excessivo aumenta novamente o espaçamento dos dendritos secundários da liga e reduz a resistência e a plasticidade da liga; Por outro lado, quando uma quantidade excessiva de V é adicionada, uma fase de bloco irregular Al11V é precipitada na matriz α(Al), que tem um efeito de divisão na matriz, reduzindo assim as propriedades mecânicas da liga. A adição de V aumenta o número de fases eutéticas na liga e o número de filmes líquidos intergranulares durante a solidificação. O aumento no número de filmes líquidos pode aumentar a capacidade de compensação da fase líquida no final da solidificação, ajudar a preencher diretamente os poros entre as pontes intergranulares, promover o crescimento lateral das pontes intergranulares, reduzir e eliminar os poros entre as pontes intergranulares, aumentar a força de ligação intergranular e reduzir a tendência de fissuração a quente da liga; é benéfico compensar a porosidade de contração gerada no processo de solidificação, melhorar a compactação da estrutura da liga e reduzir a tendência de fissuração a quente da liga. Quando 0,1% V é adicionado ao fundir a liga Al-7,0Zn-2,5Mg-1,0Cu, a tendência de trinca é menor. Ao adicionar 0,05% V ao fundir a liga Al-4,5Zn-1,0Mg-0,8Cu, a tendência de trinca é menor.

Manganês, cromo: a adição de uma pequena quantidade de Mn, Cr e outros elementos tem um efeito significativo na estrutura e nas propriedades da liga. Esses elementos podem produzir partículas dispersas durante o recozimento de homogeneização do lingote para evitar a migração de deslocamentos e limites de grãos, aumentando assim a temperatura de recristalização, prevenindo efetivamente o crescimento de grãos, refinando os grãos e garantindo a organização Após trabalho a quente e tratamento térmico, o estado não recristalizado ou parcialmente recristalizado é mantido, o que melhora a resistência e tem boa resistência à corrosão sob tensão. Em termos de melhoria da resistência à corrosão sob tensão, a adição de cromo tem um efeito melhor do que a adição de manganês. A adição de w (Cr) 0,45% terá uma vida útil de resistência à corrosão dezenas a centenas de vezes maior do que a adição da mesma quantidade de manganês. O teor de cromo na liga não é alto, principalmente na presença de compostos metálicos como (Crum)Al13 e (CrFe)Al7, que podem fortalecer a liga, reduzir a sensibilidade à corrosão sob tensão e aumentar o valor KIC.

Zircônio: Zr pode aumentar muito a temperatura de recristalização da liga. Quer se trate de deformação a quente ou a frio, a estrutura não cristalizada pode ser obtida após tratamento térmico. O zircônio também pode melhorar a temperabilidade, soldabilidade, tenacidade à fratura e resistência à corrosão sob tensão da liga. Desempenho, etc., Zr precipita Al3Zr primário durante a solidificação da liga. É um oligoelemento aditivo muito promissor na liga Al-Zn-Mg-Cu.

Titânio e boro: O titânio e o boro refinam os grãos de cristal da liga no estado fundido e aumentam a temperatura de recristalização da liga.

Níquel: O Ni está frequentemente presente como fase Al3Ni em ligas Al-Zn-Mg-Cu. Esta fase tem o efeito de acelerar o envelhecimento e o fortalecimento. Quando o conteúdo da fase Al3Ni aumenta, A diminui e Rm aumenta.

Escândio: O elemento Sc forma a fase Al3Sc na liga de alumínio, que tem um efeito de refinamento de grão muito óbvio. Se o conteúdo de Sc não for suficiente para formar a fase Al3Sc, o efeito de refino do grão não ocorrerá suavemente e precipitará após o recozimento de homogeneização. A fase dispersa do Al3Sc inibe a recristalização. Estudos demonstraram que o efeito de fortalecimento do Sc na liga Al-Zn-Mg-Cu-Zr é derivado principalmente do fortalecimento de grãos finos, fortalecimento da subestrutura e fortalecimento da precipitação. Além disso, Sc também pode melhorar a resistência à soldagem e à corrosão da liga. Durante o processo de homogeneização da liga, precipita-se um grande número de fases secundárias de Al3Sc finas, uniformes e dispersas, em forma de agrião e coerentes com a matriz. As partículas fixam fortemente as discordâncias e os limites dos grãos, dificultam a recristalização da liga e formam a liga. Após solução e envelhecimento, a organização da subestrutura deformada ainda é mantida, ou seja, a organização da fibra processada. A existência de organização da subestrutura dificultará o movimento das discordâncias no cristal. Melhorando assim a resistência da liga.

Lítio: O elemento Li tem um certo efeito na liga. Acredita-se geralmente que o elemento Li pode prevenir a zona GP e promover a formação de MgZn2 metaestável durante o envelhecimento natural. O elemento Li tem um efeito importante na leveza da liga. Quando o teor de Li é inferior a 1,7%, a fase '(Al3Li) substitui a', o que reduz as propriedades mecânicas. Quando é superior a 1,7%, a forma uniforme e a forma uniforme da fase rica em Zn na matriz podem ser suprimidas. 'Engrossamento de fase. Portanto, o teor geral de Li de 1,7% é um ponto de demarcação. Contanto que o conteúdo de Li atinja uma quantidade moderada, o Li e as vagas formam grupos Li-V, que retardam a taxa de difusão dos átomos de Zn e Mg, o que é benéfico para a distribuição da dispersão.

2.3 Elementos de impureza

Ferro e silício: Nas ligas de alumínio da série 7xxx, o ferro e o silício são impurezas prejudiciais inevitáveis, que formam FeAl3, Al7Cu2Fe, AlFeMnSi insolúveis ou refratários e outras fases frágeis e compostos eutéticos na liga. As impurezas vêm principalmente de matérias-primas e fundição. Ferramentas e equipamentos utilizados na fundição. Essas impurezas também formam (FeMn)Al6, (FeMn)Si2Al5, Al(FeMnCr) e outros compostos grosseiros com manganês e cromo. FeAl3 tem efeito de refinamento de grão, mas tem maior impacto na resistência à corrosão. À medida que o conteúdo da fase insolúvel aumenta e a fração volumétrica da fase insolúvel aumenta, essas segundas fases insolúveis serão quebradas e alongadas quando deformadas, e uma estrutura em faixas aparecerá. As partículas estão dispostas linearmente ao longo da direção de deformação e consistem em tiras curtas e não conectadas. Como as partículas de impureza estão distribuídas dentro dos grãos e nos contornos dos grãos, quando ocorre a deformação plástica, ocorrerão poros em parte do contorno grão-matriz, resultando em microfissuras, que se tornam a origem das fissuras. Tem um efeito muito adverso no alongamento, especialmente na tenacidade à fratura da liga. Além disso, a adição de Si forma facilmente Mg2Si com o Mg na liga, reduzindo a fase de reforço principal fase η (MgZn2) e fase T (Al2Mg3Zn3) na liga, reduzindo assim a resistência da liga. Portanto, no projeto e produção da nova liga, o teor de ferro e silício é estritamente controlado. Além do uso de matérias-primas metálicas de alta pureza, algumas medidas também foram tomadas durante o processo de fundição para evitar que esses dois elementos de liga se misturassem à liga. Fe, Si O teor deve ser controlado abaixo de 0,15%.