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【鋁(lǚ)材技(jì)術】影響鋁(lǚ)合金性(xìng)能八大(dà)金屬元素(sù)

發(fā)布(bù)時間(jiān):2020-09-03 15:39:56     浏覽(lǎn)次數(shù):

摘要:

影(yǐng)響(xiǎng)了鋁(lǚ)合金(jīn)性能(néng)的八(bā)大元素有:釩、鈣、鉛、錫(xī)、铋、銻(tī)、铍及(jí)鈉等金屬元素(sù),由于根據成品(pǐn)鋁卷材的用途不一樣在加工(gōng)過程中(zhōng)所加入(rù)的元素這些雜(zá)質元素(sù)由于熔(róng)點高(gāo)低不一,結(jié)構不

       影響(xiǎng)了鋁(lǚ)合金性(xìng)能的八(bā)大元素有(yǒu):釩、鈣(gài)、鉛、錫、铋、銻、铍及(jí)鈉等金屬元素,由于根(gēn)據成品(pǐn)鋁卷材的用途(tú)不一樣在加工(gōng)過程中所加入(rù)的元(yuán)素這些雜質元(yuán)素(sù)由于熔(róng)點高低不一,結(jié)構不同與鋁形成的化(huà)合(hé)物也(yě)不同,因(yīn)而(ér)對于鋁合(hé)金性能的(de)影響也不(bú)一(yī)樣(yàng)。
  1、金屬(shǔ)元(yuán)素:銅元(yuán)素的影(yǐng)響
  銅是重要的(de)合金元素,有一定(dìng)的固(gù)溶強化(huà)效(xiào)果,此(cǐ)外時(shí)效析出的(de)cual2有着顯著的時(shí)效強化(huà)效(xiào)果。鋁(lǚ)闆中銅含量通(tōng)常在2.5%-5%,銅含量在(zài)4%~6.8%時強(qiáng)化效(xiào)果最好,所以大部門(mén)硬鋁(lǚ)合金的含(hán)銅量處于(yú)這範(fàn)圍。
  2、金屬元素:矽(xī)元素的影響
  al-mg2si合金系合金(jīn)平衡(héng)相圖富鋁(lǚ)部門mg2si在鋁(lǚ)中的最大(dà)溶解度爲(wèi)1.85%,且随溫度的降低而(ér)減速(sù)小,變形鋁合金中,矽單獨(dú)加入鋁闆(pǎn)中隻限于焊接(jiē)材(cái)料(liào),矽加(jiā)入鋁中亦(yì)有一(yī)定的(de)強化(huà)作用(yòng)。
  3、金屬元素(sù):鎂元(yuán)素的影響(xiǎng)
  鎂對鋁的強化是顯(xiǎn)著的(de),每增加1%鎂,抗拉強度(dù)大約升高瞻遠(yuǎn)34mpa。假(jiǎ)如加入1%以下(xià)的錳,可能增補(bǔ)強化作用(yòng)。因此(cǐ)加錳後可降低(dī)鎂含(hán)量,同(tóng)時可降低(dī)熱裂傾向(xiàng),另外(wài)錳還可(kě)以使mg5al8化合物平均(jun1)沉澱,改善抗蝕性和焊接(jiē)機能(néng)。
  4、金(jīn)屬(shǔ)元素(sù):錳元(yuán)素的影響
  錳在固溶體(tǐ)中的最大溶(róng)解(jiě)度爲1.82%。合(hé)金強(qiáng)度随(suí)溶解度增加不斷增(zēng)加,錳(měng)含(hán)量(liàng)爲0.8%時,延伸率達最大值。al-mn合金長(zhǎng)短時效硬(yìng)化合金,即(jí)不可熱處理強(qiáng)化。
  5、金屬(shǔ)元素:鋅(xīn)元素的影響
  al-zn合(hé)金系平衡相圖(tú)富鋁部門(mén)275時鋅(xīn)在(zài)鋁(lǚ)中的溶解(jiě)度爲31.6%,而在(zài)125時(shí)其溶解度則下降(jiàng)到5.6%。鋅單獨加入鋁中(zhōng),在變形前(qián)提下對鋁合金(jīn)強度的進步十(shí)分有限,同(tóng)時存(cún)在應(yīng)力(lì)侵蝕開(kāi)裂、傾向,因(yīn)而限制了它的(de)應用(yòng)。
  6、金屬(shǔ)元素(sù):鐵(tiě)和矽的影響
  鐵在(zài)al-cu-mg-ni-fe系鍛鋁合(hé)金中(zhōng),矽在al-mg-si系(xì)鍛鋁中(zhōng)和在al-si系焊條及(jí)鋁矽鍛造合金(jīn)中,均作爲(wèi)合金(jīn)元素加(jiā)的(de),在基它鋁合金中,矽和鐵(tiě)是(shì)常見的(de)雜質元素(sù),對合(hé)金機(jī)能有顯著(zhe)的影響(xiǎng)。它(tā)們主(zhǔ)要以(yǐ)fecl3和遊離矽存(cún)在。在矽(xī)大于(yú)鐵時,形成β-fesial3(或fe2si2al9)相(xiàng),而鐵大于(yú)矽時(shí),形成α-fe2sial8(或fe3si2al12)。當鐵和(hé)矽比例不(bú)當時,會(huì)引起鑄件産(chǎn)生裂(liè)紋,鑄(zhù)鋁中(zhōng)鐵含量過(guò)高時(shí)會使鑄(zhù)件産生脆性。
  7、金(jīn)屬(shǔ)元素(sù):钛和(hé)硼(péng)的影響(xiǎng)
  钛是鋁(lǚ)合金中常用的添加元(yuán)素,以(yǐ)al-ti或al-ti-b中間合(hé)金形(xíng)式加(jiā)入。钛(tài)與鋁(lǚ)形成tial2相,成(chéng)爲結晶時(shí)的非(fēi)自發核心(xīn),起細(xì)化鍛(duàn)造組織和(hé)焊縫(féng)組(zǔ)織的作(zuò)用(yòng)。al-ti系(xì)合金(jīn)産生(shēng)包反(fǎn)應時,钛(tài)的臨界含量(liàng)約爲0.15%,假如(rú)有(yǒu)硼存在(zài)則減(jiǎn)速小(xiǎo)到0.01%。
  8、金(jīn)屬元素:鉻和锶(sī)的影響
  鉻在鋁(lǚ)闆中形成(crfe)al7和(crmn)al12等金屬間(jiān)化合物,阻礙(ài)再(zài)結晶的形核和長(zhǎng)大過(guò)程,對合金有一(yī)定的強化作用(yòng),還能改善合金(jīn)韌性(xìng)和降(jiàng)低應(yīng)力(lì)侵(qīn)蝕開裂敏(mǐn)感性(xìng)。但(dàn)會(huì)場增(zēng)加淬(cuì)火敏感性(xìng),使陽極氧化膜呈黃色,鉻(gè)在鋁(lǚ)合金(jīn)中的(de)添加(jiā)量一(yī)般(bān)不超過(guò)0.35%,并随合(hé)金(jīn)中過渡元素的增加(jiā)而降(jiàng)低,锶(sī)對擠(jǐ)壓用(yòng)鋁(lǚ)合金中(zhōng)加入0.015%~0.03%锶,使(shǐ)鑄錠(dìng)中β-alfesi相變成(chéng)漢字(zì)形α-alfesi相(xiàng),減少(shǎo)了鑄錠平均(jun1)化時間(jiān)60%~70%,進步材(cái)料力學(xué)機能和塑性加(jiā)工性;改善(shàn)制品(pǐn)表面(miàn)粗拙(zhuō)度。對(duì)于高矽(xī)(10%~13%)變形鋁合金中加入0.02%~0.07%锶(sī)元素,可使初晶(jīng)減少至最(zuì)低限(xiàn)度,力學(xué)機能也(yě)明顯(xiǎn)進步(bù),抗拉(lā)強(qiáng)度бb由233mpa進步到(dào)236mpa,屈服(fú)強度(dù)б0.2由204mpa提高到210mpa,延伸率б5由9%增至12%。在過共晶al-si合金(jīn)中加(jiā)入锶(sī),能減(jiǎn)小(xiǎo)初晶矽(xī)粒子尺(chǐ)寸,改(gǎi)善塑性加工機能(néng),可順利(lì)地(dì)熱軋和冷軋。