影響了鋁合金性能的八大元素有:釩、鈣,、鉛,、錫、鉍,、銻,、鈹及鈉等金屬元素,由于根據(jù)成品鋁卷材的用途不一樣在加工過程中所加入的元素這些雜質(zhì)元素由于熔點(diǎn)高低不一,,結(jié)構(gòu)不同與鋁形成的化合物也不同,,因而對于鋁合金性能的影響也不一樣。
1、金屬元素:銅元素的影響
銅是重要的合金元素,,有一定的固溶強(qiáng)化效果,此外時(shí)效析出的CuAl2有著顯著的時(shí)效強(qiáng)化效果,。鋁板中銅含量通常在2.5%-5%,,銅含量在4%~6.8%時(shí)強(qiáng)化效果,所以大部門硬鋁合金的含銅量處于這范圍,。
2,、金屬元素:硅元素的影響
Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部門Mg2Si在鋁中的zui大溶解度為1.85%,且隨溫度的降低而減速小,,變形鋁合金中,,硅單獨(dú)加入鋁板中只限于焊接材料,硅加入鋁中亦有一定的強(qiáng)化作用,。
3,、金屬元素:鎂元素的影響
鎂對鋁的強(qiáng)化是顯著的,每增加1%鎂,,抗拉強(qiáng)度大約升高瞻遠(yuǎn)34MPa,。假如加入1%以下的錳,可能增補(bǔ)強(qiáng)化作用,。因此加錳后可降低鎂含量,,同時(shí)可降低熱裂傾向,另外錳還可以使Mgl8化合物平均沉淀,,改善抗蝕性和焊接機(jī)能,。
4、金屬元素:錳元素的影響
錳在固溶體中的zui大溶解度為1.82%,。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加,,錳含量為0.8%時(shí),延伸率達(dá)zui大值,。Al-Mn合金長短時(shí)效硬化合金,,即不可熱處理強(qiáng)化。
5,、金屬元素:鋅元素的影響
Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部門275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%,,而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%。鋅單獨(dú)加入鋁中,,在變形前提下對鋁合金強(qiáng)度的進(jìn)步十分有限,,同時(shí)存在應(yīng)力侵蝕開裂、傾向,,因而限制了它的應(yīng)用,。
6、金屬元素:鐵和硅的影響
鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中,,硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中,,均作為合金元素加的,,在基它鋁合金中,硅和鐵是常見的雜質(zhì)元素,,對合金機(jī)能有顯著的影響,。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時(shí),,形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相,,而鐵大于硅時(shí),形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12),。當(dāng)鐵和硅比例不當(dāng)時(shí),,會(huì)引起鑄件產(chǎn)生裂紋,鑄鋁中鐵含量過高時(shí)會(huì)使鑄件產(chǎn)生脆性,。
7,、金屬元素:鈦和硼的影響
鈦是鋁合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入,。鈦與鋁形成TiAl2相,,成為結(jié)晶時(shí)的非自發(fā)核心,起細(xì)化鍛造組織和焊縫組織的作用,。Al-Ti系合金產(chǎn)生包反應(yīng)時(shí),,鈦的臨界含量約為0.15%,假如有硼存在則減速小到0.01%,。
8,、金屬元素:鉻和鍶的影響
鉻在鋁板中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物,阻礙再結(jié)晶的形核和長大過程,,對合金有一定的強(qiáng)化作用,,還能改善合金韌性和降低應(yīng)力侵蝕開裂敏感性。但會(huì)場增加淬火敏感性,,使陽極氧化膜呈黃色,,鉻在鋁合金中的添加量一般不超過0.35%,并隨合金中過渡元素的增加而降低,,鍶對擠壓用鋁合金中加入0.015%~0.03%鍶,,使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相,減少了鑄錠平均化時(shí)間60%~70%,,進(jìn)步材料力學(xué)機(jī)能和塑性加工性;改善制品表面粗拙度,。對于高硅(10%~13%)變形鋁合金中加入0.02%~0.07%鍶元素,可使初晶減少至zui低限度,,力學(xué)機(jī)能也明顯進(jìn)步,,抗拉強(qiáng)度бb由233MPa進(jìn)步到236MPa,屈服強(qiáng)度б0.2由204MPa提高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%,。在過共晶Al-Si合金中加入鍶,,能減小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工機(jī)能,,可順利地?zé)彳埡屠滠垺?/span>
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