鋁合金中各種主要元素起什么作用

鋁合金中各種主要元素起什么作用

~

JIS

合金元素影響銅元素

鋁銅合金富鋁部分

℃時，銅在鋁中的最大溶解度為

％,溫度降到

℃時，銅的溶解度為

固溶強化效果，此外時效析出的

有著明顯的時效強化效果。

鋁合金中銅含量通常在％

~

％，銅含量在

％％時強化效果最好，所以大部分硬鋁合金的含銅量處于這范圍。鋅、鐵等元素。硅元素

Al—

合金系富鋁部分在共晶溫度

℃

和抗蝕性。若鎂和硅同時加入鋁中形成鋁鎂硅系合金，強化相為

。鎂和硅的質量比為

。設計

系合金成分時，基體上按此比例配置鎂和硅

合金，為了提消銅對抗蝕性的不利影響。

合金系合金平衡相圖富鋁部分

在鋁中的最大溶解度為

％，且隨溫度的降低而減速小。材料，硅加入鋁中亦有一定的強化作用。鎂元素

合金系平衡相圖富鋁部分盡管溶解大地變小，但是在大部分工業(yè)用變形鋁合金中，鎂的含量均小于

％，而硅含量也低，這類合金也好，并有中等強度。鎂對鋁的強化是明顯的，每增加

％鎂，抗拉強度大約升高瞻遠

％以下含量，同時可降低熱裂傾向，另外錳還可以使

化合物均勻沉淀，改善抗蝕性和焊接性能。錳元素

合金系平平衡相圖部分在共晶溫度

％。合金強度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為％時，延伸率達最大值。

合金是非時效硬化合金，

即不可熱處理強化。細化

主要是通過

化合物彌散質點對再結晶晶粒長大起阻礙作用。

的另一作用是能溶解雜質鐵，形成（、），減小鐵的有害影響。

加入，因此大多鋁合金中均含有錳。鋅元素

合金系平衡相圖富鋁部分

時鋅在鋁中的溶解度為

時其溶解度則下降到

％。向，因而限制了它的應用。在鋁中同時加入鋅和鎂，形成強化相，對合金產生明顯的強化作用。含量

從

％提高到

％時，可明顯增加抗拉

相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的比例控制在

左右時，應力腐蝕

開裂抗力最大。如在

基礎上加入銅元素，形成

中最大，也是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金材料。微量元素的影響鐵和硅

鐵在

系鍛鋁合金中，硅在系鍛鋁中和在系焊條及鋁硅鑄造

β或

大于硅時，形成α或

。當中鐵含量過

高時會使鑄件產生脆性。鈦和硼

Ti-B鈦是鋁合金中常用的添加元素，以Al-Ti

或

中間合金形式加入。鈦與鋁形成

TiAl2和焊縫組織的作用。Al-Ti

系合金產生包反應時，鈦的臨界含量約為

％，如果有硼存在則減速小到

％。鉻

Cr鉻在

系、

系、

系合金中常見的添加元素。℃時，鉻在鋁中溶解度為

％，室溫時基本上不溶解。CrFe）

CrMn）等金屬間化合物，阻礙再結晶的形核和長大過敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的添加量一般不超過

％，并隨合金中過渡元素的增加而降低。鍶

Sr屬間

化合物相的行為。因此用鍶元素進行變質處理能改善合金的塑性加工性和最終產品質量。點，近年來在

鑄

造合金中取代了鈉的使用。對擠壓用鋁合金中加入

％％鍶，使鑄錠中

β

相變成漢字形

α

相，減少了鑄錠均勻化

時間

％~70％，提高材料力學性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。％~13

％％鍶元素，可使初晶減少至最低限度，力

бb

由

提高到

б0.2

由

提高到

б5

由

％增至

合金中加入鍶，能減小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可順利地熱軋和冷軋。鋯元素

Zr中加入量為

％％，鋯和鋁形成

ZrAl3

化合物，可阻礙再結晶過程，細化再結晶晶粒。鋯亦能細化鑄造組織，但比鈦的效果小。有鋯

存在時，會降低鈦和硼細化晶粒的效果。在

化再結晶組織。雜質元素

加成分過冷，細化晶粒，減少二次晶間距，減少入量約為

％％為好?；旌舷⊥粒?/p>

等混合）的添加，使

％％合金時效G?P區(qū)形成的臨界溫度降雜質元素的影響釩在鋁合金中形成

難熔化合物，在作用。

化合物，鈣又是鋁合金的超塑性元素，大約

％鈣和

％錳的鋁合金具有超塑性。鈣和硅形成，不溶于鋁，

由于減小了硅的固溶量，可切削性能。

不能使鋁合金熱處理強化。微量鈣有利于去除鋁液中的氫。鉛、錫、鉍元素是低熔點金屬，它們在鋁中能。鉍在凝固過程中膨脹，對補縮有利。高鎂合金中加入鉍可防止鈉脆。合金很少使用。僅在

變形鋁合金中代替鉍防止鈉脆。銻元素加入某些

系合金中，改善熱壓與冷壓工藝性能。在

8μg/ml以下。用作焊接基體的鋁合金也應控制鈹的含量。鈉在鋁中幾乎不溶解，最大固溶度小于％，鈉的熔點低（℃）,合金中存在鈉裂時，形成

化合物，無游離鈉存在，不產生“鈉脆