铝合金中各项元素及微量元素作用
铝合金各元素作用
铝合金中各元素的作用
元素 有 效 性 · 提高了耐热性。 Zr · 结晶粒微细化。 · 防止热断裂。 改良了Al-Si系列合金的处理效果。 Na · · 防止Al-Si系列合金的向外延伸。 Sr · 防止铸件压漏。 Sb · 改良了Al合金的处理效果。 · 防止Al-Mg合金的酸化。 · 防止Al-Mg合金的模具反作用。 · 提高韧性。 · 若干微细化效果。 · 提高Si合金的初晶Si的微细化。 · Al-Si共晶系列合金的微缩现象减少。 · 提到了耐热性。 · 提高切削加工性。 · 提高固体润滑性。 · 提高切削加工性。 · 提高切削加工性。 · 提到了耐热性。 有 · 热传递性降低。 · 流动性降低。 · 脱气性降低。 · 炉子寿命降低。 · Al-Mg合金中Be的效果消失。 · 溶体化处理时变色（灰黑色）。 · 阻害了Na、Sr的改良效果处理。 · 耐腐蚀性降低。 害 性
铝合金中各元素的作用
元素 有 效 性 · 改善铸造性（流动性、伸缩性、耐热性）。 · 改良热膨胀性、耐磨性。 Si · 提高Al-Cu-Mg合金的机械性能。 · 改善AL-Cu合金的铸造性。 有 害 性 · 板状结晶、粗大结晶造成机械加工性、韧性的降 低（根据改良处理，添加P改善）。 · Al-Mg、Al-Zn-l-Fe-Mn系列化合物的针状粗大化。 · 防腐性降低（Al-Mg、Al-Si系列）。 · Al-Zn-Mg合金的耐热性降低。
Be
P V Sn Pb Bi Co
· 流动性、填补性低下。 · 电导率降低。 · 耐腐蚀性降低。 · 耐腐蚀性降低。 · 发生缩孔。 · 耐腐蚀性降低。
· 流动性以及溶汤补给性降低。 · 导致溶汤的酸化。 · Al-Cu、Al-Cu-Si合金的韧性降低。
Fe
Mn
铝合金中各种元素的作用
铝合金中各种元素的作用一、合金元素影响铜元素Cu铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为5.65%，温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。
铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。
铝合金中铜含量通常在2.5%～5%，铜含量在4%～6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
硅元素SiAl—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。
尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。
铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。
镁和硅的质量比为1.73∶1。
设计Al－Mg－Si系合金成分时，基体上按此比例配置镁和硅的含量。
有的Al－Mg－Si合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al－Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小。
变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。
镁元素MgAl－Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。
镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远34MPa。
如果加入1%以下的锰，可能补充强化作用。
因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。
锰元素MnAl－Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时，锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为0.8%时，延伸率达最大值。
影响铝合金性能的八大金属元素
影响铝合金性能的八大金属元素铝合金是由铝与其他金属元素按一定比例混合制成的合金材料。
其性能主要取决于所添加的金属元素的类型和含量。
下面将介绍影响铝合金性能的八大金属元素。
1.硅（Si）：硅是铝合金中最常见的合金元素之一，能显著提高铝合金的强度和硬度。
硅的含量一般为0.2%~1.5%。
增加硅含量可以显著提高铝合金的热强度和抗高温蠕变性能，但过高的硅含量会降低铝合金的冷加工性能。
2.铜（Cu）：铜是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和耐腐蚀性能。
铜的含量一般为0.1%~5.0%。
添加适量的铜可以提高铝合金的强度和韧性，但过高的铜含量会导致铝合金过于脆化。
3.锰（Mn）：锰是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和硬度。
锰的含量一般为0.1%~1.5%。
增加锰含量可以提高铝合金的屈服强度和耐热性能。
4.锌（Zn）：锌是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和耐腐蚀性能。
锌的含量一般为0.1%~3.0%。
适量的锌可以显著提高铝合金的强度和耐热性能，但过高的锌含量会导致铝合金脆化和降低抗氧化性能。
5.镍（Ni）：镍是一种强化剂，可以提高铝合金的强度、韧性和耐腐蚀性能。
镍的含量一般为0.1%~3.0%。
适量的镍可以显著提高铝合金的抗拉强度和硬度，同时提高抗腐蚀性能。
6.钛（Ti）：钛是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和耐高温性能。
钛的含量一般为0.02%~0.2%。
适量的钛可以显著提高铝合金的抗拉强度和硬度，同时提高耐高温、耐热疲劳性能。
7.硼（B）：硼是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和硬度。
硼的含量一般为0.002%~0.02%。
适量的硼可以显著提高铝合金的抗拉强度，降低变形温度，改善冷加工性能。
8.钒（V）：钒是一种强化剂，可以提高铝合金的强度和耐热性能。
钒的含量一般为0.05%~0.2%。
适量的钒可以显著提高铝合金的屈服强度和耐热性能，但过高的钒含量会导致铝合金脆化。
除了上述八大金属元素外，还有其他一些金属元素如铁、锡、锆等也可以用作铝合金的合金元素，它们的添加可以对铝合金的性能产生不同的影响。
学习资料(2)铝合金中各种主要元素起什么作用
铝合金中各种主要元素起什么作用硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si 会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
铝合金成份
铝合金成分1. 引言铝合金是一种广泛应用于工业和日常生活中的重要材料。
它具有轻质、高强度、良好的导热性和耐腐蚀性等优点，因此在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍铝合金的成分及其对材料性能的影响。
2. 铝合金的组成铝合金通常是由铝与其他元素（如铜、锌、锰等）以及少量的杂质元素（如镁、硅等）组成。
不同元素的添加会改变铝合金的特性，使其适用于不同的应用场景。
2.1 主要元素2.1.1 铜（Cu）铜是常见的铝合金添加元素之一，它可以提高合金的强度和硬度。
添加适量的铜可以改善热处理后的力学性能，并提高抗腐蚀性能。
然而，过多的铜会降低材料的可焊性。
2.1.2 锌（Zn）锌是另一个常用的添加元素，它可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
锌与铝的固溶度较低，因此需要通过热处理来增加其含量。
过多的锌会导致合金变脆。
2.1.3 锰（Mn）锰可以增加铝合金的强度和硬度，并改善其热处理响应。
适量的锰可以提高抗腐蚀性能，但过多的锰会降低可焊性。
2.2 杂质元素2.2.1 镁（Mg）镁是铝合金中常见的杂质元素，它可以显著提高合金的强度和硬度。
镁与铝形成固溶体，并在晶界处形成细小而均匀的沉淀物，从而增加了材料的韧性和抗拉强度。
2.2.2 硅（Si）硅是另一个常见的杂质元素，它可以增加铝合金的流动性和润湿性。
适量的硅可以提高铸造性能，并降低热裂纹敏感性。
3. 成分对材料性能的影响不同成分对铝合金材料具有不同影响，下面将详细介绍几个主要性能参数。
铝合金的强度主要受到添加元素的影响。
铜、锌和锰的添加可以显著提高合金的强度和硬度，而镁的加入可以进一步增加强度。
适量的添加可以实现良好的强度-韧性平衡，但过多的添加会导致材料变脆。
3.2 耐蚀性铝合金具有良好的耐腐蚀性，这得益于其氧化层的形成。
铜和锌的添加可以提高合金的抗腐蚀能力，而镁和硅则对耐蚀性有一定影响。
3.3 可焊性可焊性是评价铝合金加工性能的重要指标之一。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金的性能受多种因素的影响，包括合金元素的类型、含量和分布状态。
以下是各种元素对铝合金性能的影响。
1.硅：硅是最常用的铝合金元素之一、它能够增加铝的强度和刚性，但会降低铝的可塑性。
硅还有利于形成均匀细小的析出相，从而提高合金的硬度和耐磨性。
合金中硅的含量一般在2%以下。
2.铜：铜是一种强化元素，对铝合金的强度有显著影响。
它还能提高抗热裂纹性能和耐腐蚀性。
但较高的铜含量会降低铝合金的可塑性，增加其热应力和脆性。
3.锌：锌是一种强化元素，对铝合金的强度和耐蚀性有重要作用。
锌含量的增加可以提高合金的强度，但也会降低其塑性。
锌还能提高铝合金的热稳定性和耐磨性。
4.锰：锰是一种常用的合金元素，具有铸造性好和延展性佳的特点。
锰的存在可以提高铝合金的强度、硬度和可焊性。
合金中锰的含量一般在1%以下。
5.镁：镁是添入铝合金的常用元素之一、镁能够显著提高铝合金的强度，并且对合金具有良好的成形加工性能。
镁的添加还能促进铝合金的析出硬化，提高耐热性和耐蚀性。
镁含量的增加会增加铝合金的脆性。
6.钛：钛是一种残余元素，往往以杂质的形式存在于铝合金中。
钛几乎不会改变铝合金的机械性能，但可能会降低其可塑性和韧性。
因此，钛含量应尽量控制在较低的水平。
7.铬：铬是一种常用的合金元素，对铝合金的耐蚀性和耐磨性有重要影响。
铬含量的增加可以提高合金的耐腐蚀性，尤其是对氧化介质的耐蚀性。
合金中铬的含量一般在0.05-1%之间。
除了以上所述的元素，铝合金中可能还含有其他元素，如锆、镧、稀土元素等。
这些元素的加入可以进一步改善铝合金的性能，例如提高其耐高温性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能。
然而，每个元素的性能影响都是复杂的，不同元素的相互作用也会产生复杂的效应。
因此，为了获得理想的铝合金性能，需要根据具体的应用要求和工艺条件综合考虑各种元素的含量和分布状态。
压铸铝合金中各元素的作用和影响
压铸铝合金中各元素的作用和影响1. 硅（Si）硅是大多数压铸铝合金的主要元素。
它能改善合金的铸造性能。
硅与铝能组成固溶体。
在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体。
提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。
二元铝基合金有高的耐蚀性。
当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。
2. 铜（Cu）铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。
3. 镁（Mg）在高硅铝合金中加入少量（约0.2～0.3％）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。
含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。
4. 锌（Zn）锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。
至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。
5. 铁（Fe）在所有铝合金中都含有害杂质。
因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7 和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈。
当超过0.6％后，粘模现象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但最高不能超过 1.5％。
6. 锰（Mn）锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。
含锰量过高时，会引起偏析。
7. 镍（Ni）镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金是一种广泛应用于工业制造领域的材料，其性能可以通过控制合金元素的添加来调整和优化。
下面我将详细介绍各元素对铝合金性能的影响。
1.硅(Si):硅是一种常见的合金元素，通常以硅铝合金的形式添加到铝合金中。
硅的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度，并提高耐磨损性能。
此外，硅还可以改善铝合金的耐高温性能和抗热膨胀性能。
2.铜(Cu):铜是另一种常见的合金元素，通常以铜铝合金的形式添加到铝合金中。
铜的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度，同时还可以提高抗腐蚀性能和导热性能。
然而，高铜含量的铝合金会降低其可焊性。
3.锌(Zn):锌通常以铝锌合金的形式添加到铝合金中。
锌的添加可以提高铝合金的强度和硬度，并改善抗热膨胀性能。
然而，高锌含量的铝合金会降低其可靠性并降低抗腐蚀性能。
4.镁(Mg):镁通常以镁铝合金的形式添加到铝合金中。
镁的添加可以显著提高铝合金的强度和耐腐蚀性能。
此外，镁还可以显著提高铝合金的可焊性和热处理可塑性。
5.锡(Sn):锡通常以铝锡合金的形式添加到铝合金中。
锡的添加可以改善铝合金的耐磨性和腐蚀性能，并提高硬度和强度。
然而，过多的锡含量会降低铝合金的可塑性和可靠性。
6.锰(Mn):锰通常以锰铝合金的形式添加到铝合金中。
锰的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度，并增加其耐热性能。
此外，锰还可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
7.钛(Ti):钛通常以钛铝合金的形式添加到铝合金中。
钛的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度，并改善其耐热性能和抗腐蚀性能。
然而，过多的钛含量会降低铝合金的可塑性。
除了以上元素外，还有其他一些微量元素对铝合金的性能也有一定影响，例如锶、锶钛等。
这些微量元素的添加可以显著改善铝合金的细晶化效果，并提高铝合金的强度、硬度和耐磨性。
总的来说，不同合金元素的添加可以改善铝合金的不同性能，如强度、硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能等。
合理控制合金元素的添加量和比例可以根据具体要求调整铝合金的性能，使其适用于不同的工业应用。
铝合金中各种主要元素起什么作用
硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X}Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
各元素在压铸铝中的作用
各元素在压铸铝中的作用一、硅(Si)硅是铝合金中最主要的合金元素之一，其含量通常在6-13%之间。
硅的作用主要体现在以下几个方面：1. 改善铝合金的流动性：硅能够使铝合金的液态流动性增强，有利于铝液在模具中充填，提高铸件的充模性能。
2. 提高铸件的强度：硅能够在铝基体中形成硅固溶体，增加了合金的强度和硬度。
同时，硅还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
3. 提高耐热性能：硅能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
在高温条件下，硅能够防止铝合金发生相变，保持其稳定的性能。
二、铜(Cu)铜是常用的铝合金元素之一，其含量通常在2-8%之间。
铜的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：铜能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 提高耐腐蚀性：铜能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
3. 改善热处理性能：铜能够稳定铝合金的相结构，提高其热处理性能。
同时，铜还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
三、镁(Mg)镁是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.2-1.5%之间。
镁的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：镁能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 改善铝合金的耐热性：镁能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
同时，镁还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
3. 改善铝合金的耐蚀性：镁能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
四、锌(Zn)锌是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-3%之间。
锌的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高铝合金的强度和硬度：锌能够与铝形成固溶体，增加合金的强度和硬度。
2. 改善铝合金的耐蚀性：锌能够提高铝合金的耐腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的抗腐蚀性能。
3. 改善铝合金的耐热性：锌能够稳定铝合金的相结构，提高其耐热性能。
同时，锌还能够细化铝合金的晶粒，提高其综合性能。
五、锡(Sn)锡是常用的铝合金元素之一，其含量通常在0.1-1%之间。
铝合金中各种元素的作用
铝合金中各种元素的作用，包含合金元素、微量元素、杂质元素对铝合金的影响一、合金元素影响1.铜元素Cu铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为5.65%，温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。
铜是重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。
铝合金中铜含量通常在2.5%～5%，铜含量在4%～6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
2.硅元素SiAl—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。
尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。
铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。
镁和硅的质量比为1.73∶1。
设计Al-Mg-Si系合金成分时，基体上按此比例配置镁和硅的含量。
有的Al-Mg-Si合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小。
变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。
3.镁元素MgAl-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。
镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁，抗拉强度大约升高瞻远34MPa。
如果加入1%以下的锰，可能补充强化作用。
因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。
4.锰元素MnAl-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时，锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
铝合金元素
铝合金元素
铝合金是由铝与其他金属元素混合而成的合金。
常见的铝合金元素包括：
1. 铜（Cu）：铜是常用的铝合金元素之一。
添加铜可以提高铝合金的强度和耐
腐蚀性能，同时还能提高抗热处理能力。
2. 锌（Zn）：锌是另一个常见的铝合金元素。
添加锌可以提高铝合金的强度和
耐腐蚀性能，尤其是在高温环境下。
3. 锰（Mn）：锰是一种常用的合金元素，可以用于提高铝合金的强度和硬度。
同时，锰还能提高铝合金的耐腐蚀性。
4. 硅（Si）：硅是常用的合金元素之一。
添加硅可以提高铝合金的强度和耐磨性，同时还能改善铝合金的铸造性能。
5. 镁（Mg）：镁是常用的铝合金元素之一。
添加镁可以提高铝合金的强度和耐
腐蚀性能，同时还能提高铝合金的加工性能。
除了上述元素，还有其他一些元素如锡（Sn）、铅（Pb）、锆（Zr）等也可以用
于制备特殊性能的铝合金。
不同的铝合金成分会导致合金具有不同的性能和用途。
各种元素在铝合金中的作用
各种元素在铝合金中的作用铝合金是一种由铝与其他金属或非金属元素组成的合金。
它具有轻量、高强度、优良的导电性和导热性，因此被广泛应用于各个领域。
各种元素在铝合金中起到的作用不同，下面将对常见元素的作用进行详细介绍。
1.铜（Cu）：铜是铝合金中添加的常见元素之一、铜的添加可以提高铝合金的强度和硬度，增加对热处理的响应，从而改善其机械性能。
此外，铜还能够改善合金的耐腐蚀性能和抗热裂纹性能。
2.锰（Mn）：锰是铝合金中的一种重要添加元素。
锰的加入可以提高铝合金的强度和硬度，并提高其耐腐蚀性能。
锰的含量也可以对铝合金的晶粒尺寸和晶格结构产生影响，进而影响合金的机械性能。
3.铁（Fe）：铁是铝合金的一个常见杂质元素，并且通常以氧化铁的形式存在。
铁的存在会降低铝合金的塑性和延展性，同时也会降低其耐腐蚀性能。
因此，在铝合金的生产过程中需要尽量控制铁的含量。
4.硅（Si）：硅是铝合金中的一种常见添加元素。
硅的加入可以提高铝合金的流动性和耐热性，有助于改善合金的铸造性能。
硅还可以形成硅化物相，提高合金的强度和硬度。
5.镁（Mg）：镁是铝合金中使用较多的添加元素之一、镁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度，同时还可以增加其耐蚀性和切削性能。
镁与铝形成的亚稳相可以进一步提高合金的强度，同时还可以细化合金的晶粒。
6.锡（Sn）：锡是铝合金中常用的添加元素之一、锡的加入可以提高铝合金的强度和硬度，同时还能够改善合金的加工性能和耐腐蚀性能。
锡还可以与铝形成一些相互溶解的化合物，进一步提升合金的性能。
7.锶（Sr）：锶是一种常用的铸造处理剂，被广泛应用于铝合金的铸造过程中。
锶的加入可以促进合金的均匀晶粒结构形成，提高铸件的质量和性能。
8.钛（Ti）：钛是一种常见的添加元素，广泛应用于铝合金中。
钛的加入可以提高合金的抗热裂纹性能和耐蚀性能，同时还能够降低合金的软化温度，提高其热稳定性。
除了上述常见的元素之外，其他的元素如锌、铅、镍、锗等也可以在铝合金中加入，以达到不同的材料性能要求。
铝合金中各项元素及微量元素作用
九、锶Sr ¡ Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状，有效地 提高了合金的强度，Sr对共晶Si的变质细化产生 非常大的效果。
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未变质ADC12
.25.
锶变质ADC12
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未变质A356
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锶变质A356
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十、Ni镍
¡ Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物，提高合金的 高温强度和体积、尺寸稳定性，并有使Fe的化合物 变成块状的倾向，即降低杂质Fe的有害作用，，但 使合金的耐蚀性下降。
.17.
未变质
.18.
Ca变质
.19.
七、磷P
¡ P在铝合金中形成AlP结晶，使合金中结晶出细小的 初晶Si，有效的细化了其晶粒。P是通过Cu-P、AlCu-P中间合金加入的，当同时有Ca存在时，则会 生成Ca3P，降低P的变质效果，P会降低Na、Sr、 Sb的细化共晶Si的效果。
.20.
未变质
.29.
十一、钛Ti ¡ Ti使晶粒细化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝 合液大，所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过 长，否则会产生沉降或密度偏析。
.30.
.31.
十二、锑(Sb) ¡ Sb对Aｌ－Sｉ系合金有变质作用，它对亚共晶和过 共晶都有较好的变质作用，经细化后的共晶Si的晶 粒呈薄层状。
¡ 含硅量较高的Al-Si合金中的共晶硅一般要进行变质处理使之细化。
.9.
二、铁Fe
¡ 长存有害杂质，增加合金脆性,易生成β相（针状）降低合金强度.杂质铁 生成FeAl3针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说 是有害成分，含量低于0.7%则不易脱模,所以Fe含量0.8-1.0%反而好压 铸.含有大量的铁会生成金属化合物,形成硬点.并且含铁量1.2%时,降低合 金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命.所以应尽量 减少人为致使铁含量增高，对铁质钳和工具有效保护，在生产中控制铁 的含量，并使硅略低度于共晶点。浇铸铝液温度不宜过低
元素在铝合金中的作用
元素在铝合金中的作用铝合金是一种常见的工程材料，具有轻巧、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
在铝合金中，添加不同的元素能够改变其特性和性能。
以下是几种常见的元素及其在铝合金中的作用。
1.硅（Si）：硅是铝合金中添加量最多的元素之一、添加硅可以提高铝的强度和耐磨性，并增加铝合金的铸造性能。
硅还能够提高铝的耐热性，降低线性膨胀系数，改善铝合金的高温性能。
2.铜（Cu）：铜是铝合金中常见的合金元素之一、添加铜可以显著提高铝合金的强度和硬度，并同时提高耐蚀性。
铝合金中含有一定比例的铜会形成固溶体和过饱和固溶体，增加了晶界间的强度，提高铝合金的抗拉强度和硬度。
但是过高的铜含量会降低铝合金的可焊性。
3.锌（Zn）：锌是另一个常见的合金元素，与铜一同被添加到铝合金中。
添加锌可以进一步提高铝合金的强度和硬度，并提高耐腐蚀性。
锌还能够提高铝合金的抗热膨胀性能。
4.镁（Mg）：镁是一种轻质金属，被广泛添加到铝合金中以提高其强度和硬度。
添加镁能够显著提高铝合金的拉伸强度和硬度，提高铝合金的耐热性和耐蚀性。
但是，高含量的镁会降低铝合金的塑性和可焊性。
5.锰（Mn）：锰是一种添加量很小的合金元素，但是它对改善铝合金的强度和硬度起着重要的作用。
添加锰可以显著提高铝合金的抗拉强度和硬度，并改善铝合金的加工性能以及耐蚀性能。
6.钛（Ti）和锆（Zr）：钛和锆都是强化剂，添加到铝合金中可以显著提高其强度和硬度。
这两种元素通常用于高强度铝合金的制造。
除了上述常见的合金元素外，还有其他一些元素如镍（Ni）、铬（Cr）、锆（Zr）等也经常被添加到铝合金中，以期望改善铝合金的性能。
这些元素的添加可以进一步提高铝合金的抗腐蚀性、耐磨性、耐高温性、塑性和可焊性。
总之，铝合金中各种元素的添加可以显著改变铝合金的性能和特性。
不同组分的铝合金具有不同的工程应用。
合理选择和控制合金元素的含量，可以实现对铝合金的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等性能的调节，满足不同应用领域对铝合金的需求。
铝合金中各元素对铸造与铸件的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什么影响？以下对几个主要元素略作说明：硅(Si)硅(Si)是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
压铸铝合金中各元素的作用和影响
压铸铝合金中各元素的作用和影响1. 硅（Si）硅是大多数压铸铝合金的主要元素。
它能改善合金的铸造性能。
硅与铝能组成固溶体。
在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体。
提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。
二元铝基合金有高的耐蚀性。
当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。
2. 铜（Cu）铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。
3. 镁（Mg）在高硅铝合金中加入少量（约0.2～0.3％）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。
含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。
4. 锌（Zn）锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。
至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。
5. 铁（Fe）在所有铝合金中都含有害杂质。
因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7 和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈。
当超过0.6％后，粘模现象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但最高不能超过 1.5％。
6. 锰（Mn）锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。
含锰量过高时，会引起偏析。
7. 镍（Ni）镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。
铝中合金基本分类及元素和杂质的作用
【知识点】铸造铝合金各种元素的作用及特点重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显着和生物毒性。
它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。
重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。
其形态又随pH和氧化还原条件而转化。
(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。
亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。
六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能钛和钛的合金大量用于航空工业，有"空间金属"之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。
纯铝的强度低，不宜用来制作承受载荷的结构零件。
向铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素，可制成强度较高的铝合金，若在经冷变形强化或热处理，可进一步提高强度。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。
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十四、锆Zr
¡ Zr在铝合金中形成Al3Zr,成为@固溶体的外来异质 结晶核心,使结晶晶粒细化,提高合金的高温强度,Zr 还能与合金液中的氢反应,生成ZrH,溶于合金液中起 除气作用,减少针孔、疏松等缺陷，Zr的加入量为 0.1-0.3%.
.36.
十五、钒V ¡ V可与铝形成化合物,细化合金的晶粒,其作用与Zr相 似,但有P存在时,会形成粗大的化合物而沉降,成为杂 质.
.32.
未变质
.33.
Sb变质
.34.
十三、 铬Cr
¡ Cr在铝中形成(CrFe)Al7 \(CrMn)Al12等金属间化 合物的行为.阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有 一定的强化作用,提高高温性能，降低杂质Fe的有害 作用，改善合金的抗应力腐蚀裂纹能力。在熔炼中 应注意，当熔化温度和保温温度低时，Cr在Al中形 成的化合物会变得粗大而成为夹杂物，其添加量在 0.1-0.4%左右。
组织特征： α固溶体和共晶体 中针状硅
.3.
ZLD101A变质
α固溶体 圆形质点硅
组织特征: α 固溶体呈蠕虫状 分布，共晶体呈 纤维状
.4.
ADC12未变质
ADC12未变质
初晶硅
针片状硅
组织特征: 针片状硅分布均匀， 且有少量初晶硅析出
.5.
ADC12变质(锶)
点状硅
组织特征: 变质后原针状硅和少 量初晶硅变为分布较 均匀的点状硅
.10.
块状铁
.11.
鱼骨状铁相
.12.
鱼骨状铁相
.13.
三、镁Mg
¡ 合金中加入一定的Mg，形成AL-Si-Mg合金，(因为可以时效处理的手 断从组织中析出中间相(Mg2Si)化合物并呈弥散状态,使ɑ固溶体结晶点阵 发生畸变,从而提高合金强度，当Mg含量达到0.2-0.5%时,其析出相的硬 度高,抗拉强度和弹性模量得到提高,但韧性降低。如再增加含Mg量，则 容易氧化，使合金液中卷入氧化皮的增多，并使流动性变坏。 ¡ 作为杂质的镁，在Al-Cu-Si 这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以 一般标准在0.3以内Mg
.6.
B390未变质
初晶硅
组织特征: 共晶体α+Si,初生 Si相呈块状(较大, 且不均匀)
.7.
B390磷变质
初晶硅
组织特征: 共晶体α+Si,初生Si 相呈块状(较小,且分 布均匀)
.8.
合金的流动性：
¡ 合金的流动性是指液体合金本身的流动能力，是合金的铸造性能之一， 它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性能有关。流动性好，充填 铸型的能力强，良好的流动性，有利于合金液良好地充满铸型，以得到 形状、尺寸准确，轮廓清晰的致密铸件。应当指出，在实际生产中当合 金牌号一定（即合金液本身的流动能力一定）的情况下，除加强熔炼工 艺控制（加强去气除渣处理）外，采取改善铸型工艺和适当提高浇注温 度的办法。此外合金的流动性还受液体合金的粘度、表面张力等物理性 能的影响。
铝合金中各项元素及微 量元素作用
.1.
一、硅Si
¡ 硅是改善流动性能的主要成分,从共晶到过共 晶都能得到最好的流动性,但结晶析出的硅易 形成硬点，使切削性变差,所以一般都不让它 超过共晶点.另外硅可改善抗拉强度、硬度、 切削性以及高温时强度而使延伸率降低。
.2.
ZLD101A未变质
α固溶体 针状硅
.21.
P变质
.22.
八、锰Mn
¡ Mn在铝合金中形成MnAl6的弥散质点，阻止再结晶的粗大 化，提高再结晶温度，有效地细化再结晶晶粒，提高合金的 强度，并与铝合金中的不纯物Fe形成（ Al3 Fe Mn）化合物, 使Fe的化合物形态从针状变为块状，能在一定程度上改善 韧性，即能溶解杂质Fｅ。减少Ｆｅ的有害作用，提高合金 的耐蚀性。
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九、锶Sr ¡ Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状，有效地 提高了合金的强度，Sr对共晶Si的变质细化产生 非常大的效果。
.24.
未变质ADC12
.25.
锶变质ADC12
.26.
未变质A356
.27.
锶变质A356
.28.
十、Ni镍
¡ Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物，提高合金的 高温强度和体积、尺寸稳定性，并有使Fe的化合物 变成块状的倾向，即降低杂质Fe的有害作用，，但 使合金的耐蚀性下降。
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四、铜Cu
¡ 合金中加入一定的Cu，形成AL-Si-Cu合金，增强合金 硬度、提高合金的耐热强度,Cu在а固溶体中的溶解度比 Mg大很多，可通过固溶强化和析出中间相(Al2Cu）化 合物而使强度获得较大的提高 ，不过耐蚀性降低。（在 生产控制中注意：搅拌防止比重偏析造成沉淀）
.15.
五、锌Zn
.29.
十一、钛Ti ¡ Ti使晶粒细化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝 合液大，所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过 长，否则会产生沉降或密度偏析。
.30.
.31.
十二、锑(Sb) ¡ Sb对Aｌ－Sｉ系合金有变质作用，它对亚共晶和过 共晶都有较好的变质作用，经细化后的共晶Si的晶 粒呈薄层状。
.17.
未变质
.18.
Ca变质
.19.
七、磷P
¡ P在铝合金中形成AlP结晶，使合金中结晶出细小的 初晶Si，有效的细化了其晶粒。P是通过Cu-P、AlCu-P中间合金加入的，当同时有Ca存在时，则会 生成Ca3P，降低P的变质效果，P会降低Na、Sr、 Sb的细化共晶Si的效果。
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未变质
¡ 提高合金致密性、利于脱模、降低合金机械性能， 但高温脆性大，有使铸件产生裂纹的倾向。锌在铝 中的溶解度大，当铝中加入锌的质量分数大于10% 时，能显著提高合金的强度。
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六、钙Ca
¡ Ca是铝合金中的一种杂质，它是由原材料结晶硅带入的，通 常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 ）。磷化钙（ Ca3P）等形式出 现， Ca有较小的降低铝合金的共晶温度、细化共晶硅结晶 的作用，但不把它作为变质剂来使用。Ca含量高时，会使 AL-Si合金溶液的粘度增加， ɑ枝晶组织发达，阻滞合金液 的流动性，使合金液的流动性降低，还会使共晶成份的表面 凹凸不平呈龟皮状或疙瘩样蛙状，但对合金的收缩性能没有 影响。
.37.
十六、铅Pb 、锡Sn、铋Bi
¡ 这三种元素是低溶点金属，它们在铝中固溶度不大， 略降低合金强度，但能改善切削性能，铋在凝固过 程中膨胀，对补缩有利。高镁合金中加入铋可防止 钠脆。
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¡ 含硅量较高的Al-Si合金中的共晶硅一般要进行变质处理使之细化。
.9.
二、铁Fe
¡ 长存有害杂质，增加合金脆性,易生成β相（针状）降低合金强度.杂质铁 生成FeAl3针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说 是有害成分，含量低于0.7%则不易脱模,所以Fe含量0.8-1.0%反而好压 铸.含有大量的铁会生成金属化合物,形成硬点.并且含铁量1.2%时,降低合 金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命.所以应尽量 减少人为致使铁含量增高，对铁质钳和工具有效保护，在生产中控制铁 的含量，并使硅略低度于共晶点。浇铸铝液温度不宜过低