Роль различных элементов в алюминиевых сплавах
Aвтор: SZTC
2024-10-30
1. Влияние легирующих элементов
Медный элемент Cu
Когда богатая алюминием часть алюминиево-медного сплава равна 548, максимальная растворимость меди в алюминии составляет 5,65%. При понижении температуры до 302 растворимость меди составляет 0,45%. Медь является важным легирующим элементом и оказывает определенное упрочняющее действие на твердый раствор. Кроме того, CuAl2, осажденный при старении, оказывает очевидный эффект усиления старения. Содержание меди в алюминиевых сплавах обычно составляет 2,5–5%, а эффект упрочнения лучше всего, когда содержание меди составляет 4–6,8%, поэтому содержание меди в большинстве твердых алюминиевых сплавов находится в этом диапазоне.
Алюминиево-медные сплавы могут содержать меньше кремния, магния, марганца, хрома, цинка, железа и других элементов.
Кремниевый элемент Si
Когда богатая алюминием часть системы сплава Al-Si находится при эвтектической температуре 577°С, максимальная растворимость кремния в твердом растворе составляет 1,65%. Хотя растворимость снижается с понижением температуры, этот тип сплава обычно не поддается термической обработке и упрочнению. Алюмокремниевые сплавы обладают отличными литейными свойствами и коррозионной стойкостью.
Если к алюминию одновременно добавляют магний и кремний для образования сплава алюминий-магний-кремний, упрочняющей фазой является MgSi. Массовое соотношение магния и кремния составляет 1,73:1. При проектировании состава сплава Al-Mg-Si содержание магния и кремния на матрице задают в таком соотношении. Чтобы улучшить прочность некоторых сплавов Al-Mg-Si, добавляют соответствующее количество меди и соответствующее количество хрома, чтобы компенсировать отрицательное влияние меди на коррозионную стойкость.
Максимальная растворимость Mg2Si в богатой алюминием части равновесной фазовой диаграммы сплава Al-Mg2Si в алюминии составляет 1,85%, причем замедление невелико при понижении температуры.
В деформированных алюминиевых сплавах добавление кремния в алюминий ограничивается сварочными материалами, а добавление кремния к алюминию также оказывает определенный упрочняющий эффект.
Магний Мг
Фазовая диаграмма равновесия системы сплава Al-Mg, часть, богатая алюминием. Хотя кривая растворимости показывает, что растворимость магния в алюминии сильно снижается с понижением температуры, в большинстве промышленных деформированных алюминиевых сплавов содержание магния составляет менее 6%, а содержание кремния также низкое. Этот тип сплава не поддается термической обработке и упрочнению, но обладает хорошей свариваемостью, хорошей коррозионной стойкостью и средней прочностью.
Укрепление алюминия магнием очевидно. На каждый 1% увеличения содержания магния предел прочности увеличивается примерно на 34 МПа. Если добавлено менее 1% марганца, это может усилить укрепляющий эффект. Следовательно, добавление марганца может снизить содержание магния и склонность к горячему растрескиванию. Кроме того, марганец также может обеспечить равномерное осаждение соединений Mg5Al8, улучшить коррозионную стойкость и характеристики сварки.
Марганец элемент Mn
Часть фазовой диаграммы равновесия системы сплава Al-Mn. При температуре эвтектики 658°С максимальная растворимость марганца в твердом растворе составляет 1,82%. Прочность сплава увеличивается с увеличением растворимости. При содержании марганца 0,8% удлинение достигает максимального значения. Сплав Al-Mn является нестареющим сплавом, то есть его нельзя укрепить термической обработкой.
Марганец может предотвратить процесс рекристаллизации алюминиевого сплава, повысить температуру рекристаллизации и значительно измельчить рекристаллизованные зерна. Измельчение рекристаллизованных зерен происходит в основном за счет дисперсных частиц соединения MnAl6, которые препятствуют росту рекристаллизованных зерен. Другая функция MnAl6 — растворять примеси железа с образованием (Fe, Mn)Al6, снижая вредное воздействие железа.
Марганец является важным элементом в алюминиевых сплавах. Его можно добавлять отдельно для образования бинарных сплавов Al-Mn, а чаще всего добавлять с другими легирующими элементами. Поэтому большинство алюминиевых сплавов содержат марганец.
Цинк элемент Zn
Растворимость цинка в алюминии составляет 31,6% при 275 в богатой алюминием части равновесной фазовой диаграммы системы сплава Al-Zn, а его растворимость падает до 5,6% при 125.
При добавлении цинка в алюминий в чистом виде улучшение прочности алюминиевого сплава в условиях деформации весьма ограничено и имеется склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением, что ограничивает его применение.
Одновременное добавление цинка и магния к алюминию для образования упрочняющей фазы Mg/Zn2 оказывает значительное упрочняющее воздействие на сплав. Когда содержание Mg/Zn2 увеличивается с 0,5% до 12%, прочность на разрыв и предел текучести могут быть значительно увеличены. Когда содержание магния превышает содержание сверхтвердого алюминиевого сплава, необходимого для образования фазы Mg/Zn2, стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением является наибольшей, когда отношение цинка к магнию поддерживается на уровне около 2,7.
Например, добавление меди к основе Al-Zn-Mg с образованием сплава Al-Zn-Mg-Cu имеет наибольший упрочняющий эффект среди всех алюминиевых сплавов, а также является важным материалом алюминиевого сплава в аэрокосмической, авиационной и энергетической промышленности.
2. Влияние микроэлементов
Железо и кремний Fe-Si
Железо добавляется в качестве легирующего элемента в кованые алюминиевые сплавы Al-Cu-Mg-Ni-Fe, а кремний добавляется в качестве легирующего элемента в кованый алюминий Al-Mg-Si, а также в сварочные прутки Al-Si и алюминиево-кремниевые литейные сплавы. В других алюминиевых сплавах кремний и железо являются обычными примесями и оказывают значительное влияние на свойства сплава. В основном они существуют в виде FeCl3 и свободного кремния.
Когда кремния больше, чем железа, образуется фаза β-FeSiAl3 (или Fe2Si2Al9), а когда железа больше, чем кремния, образуется фаза α-Fe2SiAl8 (Fe3Si2Al12). Неподходящее соотношение железа и кремния приведет к появлению трещин в отливке, а когда содержание железа в литом алюминии слишком велико, отливка станет хрупкой.
Титан и бор Ti-B
Титан является широко используемым добавочным элементом в алюминиевых сплавах, добавляемым в виде лигатуры Al-Ti или Al-Ti-B. Титан образует фазу TiAl2 с алюминием, который становится несамопроизвольным ядром во время кристаллизации и играет роль в совершенствовании структуры отливки и структуры сварного шва. Когда сплавы Al-Ti дают пакетную реакцию, критическое содержание титана составляет около 0,15%, а при наличии бора оно замедляется до 0,01%.
Хром Cr
Хром является распространенным добавочным элементом в сплавах Al-Mg-Si, Al-Mg-Zn и Al-Mg. При 600 ℃ растворимость хрома в алюминии составляет 0,8%, и он практически нерастворим при комнатной температуре.
Хром образует в алюминии интерметаллические соединения, такие как (CrFe)Al7 и (CrMn)Al12, которые препятствуют зарождению и росту процесса рекристаллизации, оказывают определенное упрочняющее действие на сплав, а также могут улучшить ударную вязкость сплава и снизить чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением. Однако это повысит чувствительность к закалке и сделает анодную оксидную пленку желтой.
Добавка хрома в алюминиевые сплавы обычно не превышает 0,35% и уменьшается с увеличением переходных элементов в сплаве.
Элемент стронций Sr
Стронций является поверхностно-активным элементом. В кристаллографии стронций может изменить поведение фазы интерметаллического соединения. Следовательно, модификационная обработка стронцием позволяет улучшить пластичность сплава и качество конечного продукта. Благодаря преимуществам длительного времени эффективного действия, хорошего эффекта и воспроизводимости стронция в последние годы он заменил использование натрия в литейных сплавах Al-Si.
Добавление 0,015–0,03% стронция в алюминиевый сплав для экструзии может преобразовать фазу β-AlFeSi в слитке в фазу китайского иероглифа α-AlFeSi, сократить время гомогенизации слитка на 60–70%, улучшить механические свойства и пластическую обработку материала; улучшить шероховатость поверхности изделия.
Для алюминиевого сплава с высокой деформацией кремния (10–13%) добавление 0,02–0,07% стронция может уменьшить количество первичных кристаллов до минимума, а также значительно улучшить механические свойства. Предел прочности бb увеличен с 233 МПа до 236 МПа, предел текучести б0,2 увеличен с 204 МПа до 210 МПа, относительное удлинение б5 увеличено с 9% до 12%. Добавление стронция в заэвтектический сплав Al-Si может уменьшить размер первичных частиц кремния, улучшить характеристики обработки пластмасс, а также обеспечить плавную горячую и холодную прокатку.
Циркониевый элемент Zr
Цирконий также является распространенной добавкой в алюминиевые сплавы. Обычно количество добавляемого в алюминиевый сплав составляет 0,1–0,3%. Цирконий и алюминий образуют соединения ZrAl3, которые могут затруднить процесс рекристаллизации и измельчить рекристаллизованные зерна. Цирконий также может улучшить структуру отливки, но эффект меньше, чем у титана. Присутствие циркония уменьшит влияние титана и бора на измельчение зерна. В сплавах Al-Zn-Mg-Cu, поскольку влияние циркония на чувствительность к закалке меньше, чем у хрома и марганца, для уточнения рекристаллизованной структуры предпочтительно использовать цирконий вместо хрома и марганца.
Редкоземельные элементы Re
Редкоземельные элементы добавляются в алюминиевые сплавы для увеличения переохлаждения компонентов во время литья алюминиевых сплавов, измельчения зерен, уменьшения межкристаллического расстояния, уменьшения содержания газа и включений в сплаве, а также придания фазе включений склонности к сфероидизации. Он также может снизить поверхностное натяжение расплава, повысить текучесть, облегчить разливку в слитки и оказать существенное влияние на производительность процесса. Количество добавок различных редких земель составляет около 0,1% ат%. Добавка смешанных редкоземельных элементов (La-Ce-Pr-Nd и др.) снижает критическую температуру образования зоны G?P при старении сплава Al-0,65%Mg-0,61%Si. Алюминиевые сплавы, содержащие магний, могут стимулировать модификацию редкоземельных элементов.
3. Влияние примесных элементов
Ванадий образует в алюминиевых сплавах тугоплавкие соединения ВАл11, которые играют роль в измельчении зерен в процессе плавки и литья, но эффект меньше, чем у титана и циркония. Ванадий также способствует улучшению структуры рекристаллизации и повышению температуры рекристаллизации.
Кальций имеет очень низкую растворимость в твердом состоянии в алюминиевых сплавах и образует соединения CaAl4 с алюминием. Кальций также является сверхпластичным элементом алюминиевых сплавов. Сверхпластичностью обладают алюминиевые сплавы с содержанием около 5% кальция и 5% марганца. Кальций и кремний образуют CaSi, нерастворимый в алюминии. За счет восстановления твердого раствора кремния электропроводность промышленного чистого алюминия можно несколько улучшить. Кальций может улучшить режущие свойства алюминиевых сплавов. CaSi2 не может укрепить алюминиевые сплавы термической обработкой. Следовые количества кальция полезны для удаления водорода из алюминиевой жидкости.
Свинец, олово и висмут — металлы с низкой температурой плавления. Они плохо растворяются в алюминии, что несколько снижает прочность сплава, но позволяет улучшить характеристики резания. Висмут расширяется во время затвердевания, что полезно для компенсации усадки. Добавление висмута в сплавы с высоким содержанием магния может предотвратить натриевое охрупчивание.
Сурьма в основном используется в качестве модификатора в литых алюминиевых сплавах и редко используется в деформированных алюминиевых сплавах. Он заменяет висмут только в деформированных алюминиевых сплавах Al-Mg, чтобы предотвратить натриевое охрупчивание. Сурьма добавляется в некоторые сплавы Al-Zn-Mg-Cu для улучшения характеристик процесса горячего и холодного прессования.
Бериллий позволяет улучшить структуру оксидной пленки в деформируемых алюминиевых сплавах, уменьшить пригар и включения при литье. Бериллий – токсичный элемент, способный вызывать у людей аллергические отравления. Поэтому алюминиевые сплавы, контактирующие с пищевыми продуктами и напитками, не могут содержать бериллий. Содержание бериллия в сварочных материалах обычно не превышает 8 мкг/мл. Следует также контролировать содержание бериллия в алюминиевых сплавах, используемых в качестве сварочных материалов.
Натрий практически нерастворим в алюминии, его максимальная растворимость составляет менее 0,0025%. Натрий имеет низкую температуру плавления (97,8°С). Если натрий присутствует в сплаве, он адсорбируется на поверхности дендрита или на границе зерен во время затвердевания. Во время горячей обработки натрий на границе зерна образует слой адсорбции жидкости. При хрупком растрескивании образуются соединения NaAlSi. Свободного натрия нет и «натриевое охрупчивание» не происходит.
Когда содержание магния превышает 2%, магний отнимает кремний, осаждает свободный натрий и вызывает «натриевое охрупчивание». Поэтому флюс натриевой соли не допускается применять в высокомагниевых алюминиевых сплавах. Методом предотвращения «натриевого охрупчивания» является метод хлорирования, при котором натрий образует NaCl и выгружает его в шлак, а висмут добавляется для образования Na2Bi и поступления в металлическую матрицу; ту же роль может сыграть добавление сурьмы для получения Na3Sb или добавление редкоземельных элементов.
Медный элемент Cu
Когда богатая алюминием часть алюминиево-медного сплава равна 548, максимальная растворимость меди в алюминии составляет 5,65%. При понижении температуры до 302 растворимость меди составляет 0,45%. Медь является важным легирующим элементом и оказывает определенное упрочняющее действие на твердый раствор. Кроме того, CuAl2, осажденный при старении, оказывает очевидный эффект усиления старения. Содержание меди в алюминиевых сплавах обычно составляет 2,5–5%, а эффект упрочнения лучше всего, когда содержание меди составляет 4–6,8%, поэтому содержание меди в большинстве твердых алюминиевых сплавов находится в этом диапазоне.
Алюминиево-медные сплавы могут содержать меньше кремния, магния, марганца, хрома, цинка, железа и других элементов.
Кремниевый элемент Si
Когда богатая алюминием часть системы сплава Al-Si находится при эвтектической температуре 577°С, максимальная растворимость кремния в твердом растворе составляет 1,65%. Хотя растворимость снижается с понижением температуры, этот тип сплава обычно не поддается термической обработке и упрочнению. Алюмокремниевые сплавы обладают отличными литейными свойствами и коррозионной стойкостью.
Если к алюминию одновременно добавляют магний и кремний для образования сплава алюминий-магний-кремний, упрочняющей фазой является MgSi. Массовое соотношение магния и кремния составляет 1,73:1. При проектировании состава сплава Al-Mg-Si содержание магния и кремния на матрице задают в таком соотношении. Чтобы улучшить прочность некоторых сплавов Al-Mg-Si, добавляют соответствующее количество меди и соответствующее количество хрома, чтобы компенсировать отрицательное влияние меди на коррозионную стойкость.
Максимальная растворимость Mg2Si в богатой алюминием части равновесной фазовой диаграммы сплава Al-Mg2Si в алюминии составляет 1,85%, причем замедление невелико при понижении температуры.
В деформированных алюминиевых сплавах добавление кремния в алюминий ограничивается сварочными материалами, а добавление кремния к алюминию также оказывает определенный упрочняющий эффект.
Магний Мг
Фазовая диаграмма равновесия системы сплава Al-Mg, часть, богатая алюминием. Хотя кривая растворимости показывает, что растворимость магния в алюминии сильно снижается с понижением температуры, в большинстве промышленных деформированных алюминиевых сплавов содержание магния составляет менее 6%, а содержание кремния также низкое. Этот тип сплава не поддается термической обработке и упрочнению, но обладает хорошей свариваемостью, хорошей коррозионной стойкостью и средней прочностью.
Укрепление алюминия магнием очевидно. На каждый 1% увеличения содержания магния предел прочности увеличивается примерно на 34 МПа. Если добавлено менее 1% марганца, это может усилить укрепляющий эффект. Следовательно, добавление марганца может снизить содержание магния и склонность к горячему растрескиванию. Кроме того, марганец также может обеспечить равномерное осаждение соединений Mg5Al8, улучшить коррозионную стойкость и характеристики сварки.
Марганец элемент Mn
Часть фазовой диаграммы равновесия системы сплава Al-Mn. При температуре эвтектики 658°С максимальная растворимость марганца в твердом растворе составляет 1,82%. Прочность сплава увеличивается с увеличением растворимости. При содержании марганца 0,8% удлинение достигает максимального значения. Сплав Al-Mn является нестареющим сплавом, то есть его нельзя укрепить термической обработкой.
Марганец может предотвратить процесс рекристаллизации алюминиевого сплава, повысить температуру рекристаллизации и значительно измельчить рекристаллизованные зерна. Измельчение рекристаллизованных зерен происходит в основном за счет дисперсных частиц соединения MnAl6, которые препятствуют росту рекристаллизованных зерен. Другая функция MnAl6 — растворять примеси железа с образованием (Fe, Mn)Al6, снижая вредное воздействие железа.
Марганец является важным элементом в алюминиевых сплавах. Его можно добавлять отдельно для образования бинарных сплавов Al-Mn, а чаще всего добавлять с другими легирующими элементами. Поэтому большинство алюминиевых сплавов содержат марганец.
Цинк элемент Zn
Растворимость цинка в алюминии составляет 31,6% при 275 в богатой алюминием части равновесной фазовой диаграммы системы сплава Al-Zn, а его растворимость падает до 5,6% при 125.
При добавлении цинка в алюминий в чистом виде улучшение прочности алюминиевого сплава в условиях деформации весьма ограничено и имеется склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением, что ограничивает его применение.
Одновременное добавление цинка и магния к алюминию для образования упрочняющей фазы Mg/Zn2 оказывает значительное упрочняющее воздействие на сплав. Когда содержание Mg/Zn2 увеличивается с 0,5% до 12%, прочность на разрыв и предел текучести могут быть значительно увеличены. Когда содержание магния превышает содержание сверхтвердого алюминиевого сплава, необходимого для образования фазы Mg/Zn2, стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением является наибольшей, когда отношение цинка к магнию поддерживается на уровне около 2,7.
Например, добавление меди к основе Al-Zn-Mg с образованием сплава Al-Zn-Mg-Cu имеет наибольший упрочняющий эффект среди всех алюминиевых сплавов, а также является важным материалом алюминиевого сплава в аэрокосмической, авиационной и энергетической промышленности.
2. Влияние микроэлементов
Железо и кремний Fe-Si
Железо добавляется в качестве легирующего элемента в кованые алюминиевые сплавы Al-Cu-Mg-Ni-Fe, а кремний добавляется в качестве легирующего элемента в кованый алюминий Al-Mg-Si, а также в сварочные прутки Al-Si и алюминиево-кремниевые литейные сплавы. В других алюминиевых сплавах кремний и железо являются обычными примесями и оказывают значительное влияние на свойства сплава. В основном они существуют в виде FeCl3 и свободного кремния.
Когда кремния больше, чем железа, образуется фаза β-FeSiAl3 (или Fe2Si2Al9), а когда железа больше, чем кремния, образуется фаза α-Fe2SiAl8 (Fe3Si2Al12). Неподходящее соотношение железа и кремния приведет к появлению трещин в отливке, а когда содержание железа в литом алюминии слишком велико, отливка станет хрупкой.
Титан и бор Ti-B
Титан является широко используемым добавочным элементом в алюминиевых сплавах, добавляемым в виде лигатуры Al-Ti или Al-Ti-B. Титан образует фазу TiAl2 с алюминием, который становится несамопроизвольным ядром во время кристаллизации и играет роль в совершенствовании структуры отливки и структуры сварного шва. Когда сплавы Al-Ti дают пакетную реакцию, критическое содержание титана составляет около 0,15%, а при наличии бора оно замедляется до 0,01%.
Хром Cr
Хром является распространенным добавочным элементом в сплавах Al-Mg-Si, Al-Mg-Zn и Al-Mg. При 600 ℃ растворимость хрома в алюминии составляет 0,8%, и он практически нерастворим при комнатной температуре.
Хром образует в алюминии интерметаллические соединения, такие как (CrFe)Al7 и (CrMn)Al12, которые препятствуют зарождению и росту процесса рекристаллизации, оказывают определенное упрочняющее действие на сплав, а также могут улучшить ударную вязкость сплава и снизить чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением. Однако это повысит чувствительность к закалке и сделает анодную оксидную пленку желтой.
Добавка хрома в алюминиевые сплавы обычно не превышает 0,35% и уменьшается с увеличением переходных элементов в сплаве.
Элемент стронций Sr
Стронций является поверхностно-активным элементом. В кристаллографии стронций может изменить поведение фазы интерметаллического соединения. Следовательно, модификационная обработка стронцием позволяет улучшить пластичность сплава и качество конечного продукта. Благодаря преимуществам длительного времени эффективного действия, хорошего эффекта и воспроизводимости стронция в последние годы он заменил использование натрия в литейных сплавах Al-Si.
Добавление 0,015–0,03% стронция в алюминиевый сплав для экструзии может преобразовать фазу β-AlFeSi в слитке в фазу китайского иероглифа α-AlFeSi, сократить время гомогенизации слитка на 60–70%, улучшить механические свойства и пластическую обработку материала; улучшить шероховатость поверхности изделия.
Для алюминиевого сплава с высокой деформацией кремния (10–13%) добавление 0,02–0,07% стронция может уменьшить количество первичных кристаллов до минимума, а также значительно улучшить механические свойства. Предел прочности бb увеличен с 233 МПа до 236 МПа, предел текучести б0,2 увеличен с 204 МПа до 210 МПа, относительное удлинение б5 увеличено с 9% до 12%. Добавление стронция в заэвтектический сплав Al-Si может уменьшить размер первичных частиц кремния, улучшить характеристики обработки пластмасс, а также обеспечить плавную горячую и холодную прокатку.
Циркониевый элемент Zr
Цирконий также является распространенной добавкой в алюминиевые сплавы. Обычно количество добавляемого в алюминиевый сплав составляет 0,1–0,3%. Цирконий и алюминий образуют соединения ZrAl3, которые могут затруднить процесс рекристаллизации и измельчить рекристаллизованные зерна. Цирконий также может улучшить структуру отливки, но эффект меньше, чем у титана. Присутствие циркония уменьшит влияние титана и бора на измельчение зерна. В сплавах Al-Zn-Mg-Cu, поскольку влияние циркония на чувствительность к закалке меньше, чем у хрома и марганца, для уточнения рекристаллизованной структуры предпочтительно использовать цирконий вместо хрома и марганца.
Редкоземельные элементы Re
Редкоземельные элементы добавляются в алюминиевые сплавы для увеличения переохлаждения компонентов во время литья алюминиевых сплавов, измельчения зерен, уменьшения межкристаллического расстояния, уменьшения содержания газа и включений в сплаве, а также придания фазе включений склонности к сфероидизации. Он также может снизить поверхностное натяжение расплава, повысить текучесть, облегчить разливку в слитки и оказать существенное влияние на производительность процесса. Количество добавок различных редких земель составляет около 0,1% ат%. Добавка смешанных редкоземельных элементов (La-Ce-Pr-Nd и др.) снижает критическую температуру образования зоны G?P при старении сплава Al-0,65%Mg-0,61%Si. Алюминиевые сплавы, содержащие магний, могут стимулировать модификацию редкоземельных элементов.
3. Влияние примесных элементов
Ванадий образует в алюминиевых сплавах тугоплавкие соединения ВАл11, которые играют роль в измельчении зерен в процессе плавки и литья, но эффект меньше, чем у титана и циркония. Ванадий также способствует улучшению структуры рекристаллизации и повышению температуры рекристаллизации.
Кальций имеет очень низкую растворимость в твердом состоянии в алюминиевых сплавах и образует соединения CaAl4 с алюминием. Кальций также является сверхпластичным элементом алюминиевых сплавов. Сверхпластичностью обладают алюминиевые сплавы с содержанием около 5% кальция и 5% марганца. Кальций и кремний образуют CaSi, нерастворимый в алюминии. За счет восстановления твердого раствора кремния электропроводность промышленного чистого алюминия можно несколько улучшить. Кальций может улучшить режущие свойства алюминиевых сплавов. CaSi2 не может укрепить алюминиевые сплавы термической обработкой. Следовые количества кальция полезны для удаления водорода из алюминиевой жидкости.
Свинец, олово и висмут — металлы с низкой температурой плавления. Они плохо растворяются в алюминии, что несколько снижает прочность сплава, но позволяет улучшить характеристики резания. Висмут расширяется во время затвердевания, что полезно для компенсации усадки. Добавление висмута в сплавы с высоким содержанием магния может предотвратить натриевое охрупчивание.
Сурьма в основном используется в качестве модификатора в литых алюминиевых сплавах и редко используется в деформированных алюминиевых сплавах. Он заменяет висмут только в деформированных алюминиевых сплавах Al-Mg, чтобы предотвратить натриевое охрупчивание. Сурьма добавляется в некоторые сплавы Al-Zn-Mg-Cu для улучшения характеристик процесса горячего и холодного прессования.
Бериллий позволяет улучшить структуру оксидной пленки в деформируемых алюминиевых сплавах, уменьшить пригар и включения при литье. Бериллий – токсичный элемент, способный вызывать у людей аллергические отравления. Поэтому алюминиевые сплавы, контактирующие с пищевыми продуктами и напитками, не могут содержать бериллий. Содержание бериллия в сварочных материалах обычно не превышает 8 мкг/мл. Следует также контролировать содержание бериллия в алюминиевых сплавах, используемых в качестве сварочных материалов.
Натрий практически нерастворим в алюминии, его максимальная растворимость составляет менее 0,0025%. Натрий имеет низкую температуру плавления (97,8°С). Если натрий присутствует в сплаве, он адсорбируется на поверхности дендрита или на границе зерен во время затвердевания. Во время горячей обработки натрий на границе зерна образует слой адсорбции жидкости. При хрупком растрескивании образуются соединения NaAlSi. Свободного натрия нет и «натриевое охрупчивание» не происходит.
Когда содержание магния превышает 2%, магний отнимает кремний, осаждает свободный натрий и вызывает «натриевое охрупчивание». Поэтому флюс натриевой соли не допускается применять в высокомагниевых алюминиевых сплавах. Методом предотвращения «натриевого охрупчивания» является метод хлорирования, при котором натрий образует NaCl и выгружает его в шлак, а висмут добавляется для образования Na2Bi и поступления в металлическую матрицу; ту же роль может сыграть добавление сурьмы для получения Na3Sb или добавление редкоземельных элементов.
Наклонная поверхность выталкивающего штифта: тонкое мастерство в дизайне пресс-формы
КАКОЙ МАТЕРИАЛ НА 5% ПЛОТНЕЕ СТАЛИ, НО В 10 РАЗ ПРОЧНЕЕ?
Связанная статья
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. Клиентам нужен работающий образец в течение нескольких дней, и 3D-принтер доставляет его, но только тогда, когда вы знаете, как правильно печатать в 3D.
как печатать в 3d
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. Клиенты часто отправляют файл STL и ожидают рабочий образец через несколько дней.
как распечатать stl-файл
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. 3D-принтер быстро изготавливает образцы, а при правильном подходе один принтер может даже изготовить детали конструкции для другой машины.
как распечатать 3д принтер
