鋁合金中各種主要元素起什么作用

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JIS

合金元素影響銅元素

鋁銅合金富鋁部分

℃時(shí)，銅在鋁中的最大溶解度為

％,溫度降到

℃時(shí)，銅的溶解度為

固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效析出的

有著明顯的時(shí)效強(qiáng)化效果。

鋁合金中銅含量通常在％

~

％，銅含量在

％％時(shí)強(qiáng)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(shí)加入鋁中形成鋁鎂硅系合金，強(qiáng)化相為

。鎂和硅的質(zhì)量比為

。設(shè)計(jì)

系合金成分時(shí)，基體上按此比例配置鎂和硅

合金，為了提消銅對(duì)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(qiáng)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(qiáng)度。鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是明顯的，每增加

％鎂，抗拉強(qiáng)度大約升高瞻遠(yuǎn)

％以下含量，同時(shí)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(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為％時(shí)，延伸率達(dá)最大值。

合金是非時(shí)效硬化合金，

即不可熱處理強(qiáng)化。細(xì)化

主要是通過

化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大起阻礙作用。

的另一作用是能溶解雜質(zhì)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(shí)鋅在鋁中的溶解度為

時(shí)其溶解度則下降到

％。向，因而限制了它的應(yīng)用。在鋁中同時(shí)加入鋅和鎂，形成強(qiáng)化相，對(duì)合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。含量

從

％提高到

％時(shí)，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(shí)，應(yīng)力腐蝕

開裂抗力最大。如在

基礎(chǔ)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(shí)，形成α或

。當(dāng)中鐵含量過

高時(shí)會(huì)使鑄件產(chǎn)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(chǎn)生包反應(yīng)時(shí)，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(shí)，鉻在鋁中溶解度為

％，室溫時(shí)基本上不溶解。CrFe）

CrMn）等金屬間化合物，阻礙再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大過敏感性，使陽(yáng)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(jìn)行變質(zhì)處理能改善合金的塑性加工性和最終產(chǎn)品質(zhì)量。點(diǎn)，近年來在

鑄

造合金中取代了鈉的使用。對(duì)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(shí)間

％~70％，提高材料力學(xué)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?zé)彳埡屠滠垺ｄ喸?/p>

Zr中加入量為

％％，鋯和鋁形成

ZrAl3

化合物，可阻礙再結(jié)晶過程，細(xì)化再結(jié)晶晶粒。鋯亦能細(xì)化鑄造組織，但比鈦的效果小。有鋯

存在時(shí)，會(huì)降低鈦和硼細(xì)化晶粒的效果。在

化再結(jié)晶組織。雜質(zhì)元素

加成分過冷，細(xì)化晶粒，減少二次晶間距，減少入量約為

％％為好。混合稀土（

等混合）的添加，使

％％合金時(shí)效G?P區(qū)形成的臨界溫度降雜質(zhì)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(qiáng)化。微量鈣有利于去除鋁液中的氫。鉛、錫、鉍元素是低熔點(diǎn)金屬，它們?cè)阡X中能。鉍在凝固過程中膨脹，對(duì)補(bǔ)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(yīng)控制鈹?shù)暮俊ｂc在鋁中幾乎不溶解，最大固溶度小于％，鈉的熔點(diǎn)低（℃）,合金中存在鈉裂時(shí)，形成

化合物，無游離鈉存在，不產(chǎn)生“鈉脆