铝中杂质对性能的影响
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。
铝液精炼温度-概述说明以及解释
铝液精炼温度-概述说明以及解释1.引言概述部分介绍了文章的主要内容和背景，以及铝液精炼温度的重要性和目的。
为了使文章有逻辑性和连贯性，我们还将提到文章的结构和结论部分。
1.1 概述铝液精炼温度是指在铝冶炼过程中进行精炼处理时选择的温度范围。
铝是一种重要的工业金属材料，在航空、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
然而，铝液中常常含有一些杂质，如氢气、氧化铁和硅等，这些杂质会影响铝的质量和性能，因此需要进行精炼处理。
精炼温度作为铝液精炼过程中的关键参数之一，对精炼效果和成本都有着重要的影响。
根据不同的铝合金成分和生产工艺，精炼温度的选择会有所不同。
一般来说，精炼温度过高或过低都会对铝液的质量和性能产生不利影响。
过高的温度会导致铝的气孔增加、机械性能下降，而过低的温度则会限制精炼效果，使杂质无法充分去除。
因此，合理选择适当的精炼温度对于保证铝液质量和提高产品性能具有重要意义。
本文旨在通过对铝液精炼温度的研究，探讨不同精炼温度对铝液质量和性能的影响，为铝冶炼工艺的优化提供科学依据和参考。
为此，我们将首先介绍铝液精炼的背景和相关知识，从而对精炼温度的重要性进行深入探讨。
接下来，我们将通过实验和数据分析，研究不同精炼温度对铝液质量的影响，并提出相应的结论。
最后，我们将对研究结果进行总结和归纳，并提出进一步研究和优化的建议。
通过本文的研究，我们希望能够深入了解铝液精炼温度的作用机理，为工业生产提供可靠的技术支持，进一步提高铝液的质量和性能，促进铝产业的发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容：文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织架构和内容安排，以帮助读者理解文章的整体框架和逻辑展开。
本文的结构如下所示：第一部分为引言，引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
概述部分将简要介绍铝液精炼温度的背景和重要性，引起读者的兴趣。
文章结构部分则是正在阅读的这篇长文的组织框架，将提供一个清晰的思路导向，让读者能够更好地理解整个长文的脉络。
钢材中的合金元素含量对其性能的影响
钢材中的合金与杂质含量对其性能的影响一、对钢材一般性能的影响1、碳(C):钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高1 5－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
优点：(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。
(3)耐腐蚀性。
硅的质量分数为15%- 20%的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。
含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2 薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
缺点：使钢的焊接性能恶化。
3、锰(Mn):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn 钢比A3 屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
优点：（1）锰提高钢的淬透性。
（2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
（3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
缺点：①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感，在热处理工艺上必须注意。
Fe和Si杂质元素对7系高强航空铝合金组织及性能的影响
Ｆｅ和Ｓｉ杂质元素对７×××系高强航空铝合金组织及性能的影响Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｆｅ ａｎｄ Ｓｉ Ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ７×××Ｈｉｇｈ ＳｔｒｅｎｇｔｈＡｉｒｃｒａｆｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ佘 欢，疏 达，储 威，王 俊，孙宝德（上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海２００２４０）ＳＨＥ Ｈｕａｎ，ＳＨＵ Ｄａ，ＣＨＵ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ，ＳＵＮ Ｂａｏ－ｄｅ（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）摘要：综述了Ｆｅ、Ｓｉ杂质元素对７×××系高强航空铝合金的微观组织及力学性能的影响。
Ｆｅ、Ｓｉ主要是以粗大难溶杂质相形式存在。
形成含Ｆｅ杂质相的种类较多，在含Ｃｕ量较高的合金中主要是形成Ａｌ７Ｃｕ２Ｆｅ相；形成含Ｓｉ杂质相主要是Ｍｇ２Ｓｉ相。
Ｆｅ、Ｓｉ杂质元素含量增加对合金强度的影响不大，但形成的富Ｆｅ、富Ｓｉ粗大难溶杂质相含量的增加明显降低合金的塑性、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。
降低Ｆｅ、Ｓｉ杂质元素含量是发展高综合性能航空铝合金的重要方向。
关键词：杂质；７×××系铝合金；断裂韧性；抗应力腐蚀ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４３８１．２０１３．０６．０１９中图分类号：ＴＧ１４６．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４３８１（２０１３）０６－００９２－０７Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｆｅ ａｎｄ Ｓｉ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ７×××ｓｅ－ｒｉｅｓ ａｉｒｃｒａｆｔ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ ａｒｅ ｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ Ｆｅ ａｎｄ Ｓｉ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｍａｉｎｌｙ ｆｏｒｍ ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ ｉｎｓｏｌｕ－ｂｌｅ ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ａｍｏｎｇ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｉｒｏｎ ｒｉｃｈ ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，Ａｌ７Ｃｕ２Ｆｅｐｈａｓｅ ｉｓ ｔｙｐｉｃａｌｌｙ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ Ｃｕ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ Ｍｇ２Ｓｉ ｐｈａｓｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｉｌｉｃｏｎｒｉｃｈ ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ．Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｅ ａｎｄ Ｓｉ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｈａｓ ｌｉｔｔｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｂｕｔｍａｒｋｅｄｌｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ，ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ７×××ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｃｏａｒｓｅ Ｆｅ－ｒｉｃｈ ａｎｄ Ｓｉ－ｒｉｃｈ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｐｈａｓｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｆｅ ａｎｄ Ｓｉ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｉｒ－ｃｒａｆｔ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｕｒｉｔｙ；７×××ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ；ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ 随着航空工业的发展，对航空铝合金性能的需求除了要满足高强度外，还要满足高断裂韧性、抗疲劳与抗应力腐蚀等高综合性能。
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。
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)。
104铝锭化学成分
104铝锭化学成分104铝锭是一种常用的铝合金材料，具有多种重要的化学成分。
本文将详细介绍104铝锭的化学成分及其特点。
一、主要化学成分104铝锭的主要化学成分是铝元素（Al），其含量通常在99.7%以上。
除了铝元素外，还含有一些杂质元素，如硅（Si）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）、镁（Mg）等。
这些杂质元素的含量通常很低，对于104铝锭的性能影响有限。
1. 硅（Si）硅是104铝锭中最常见的杂质元素之一，其含量通常在0.2%以下。
硅主要以固溶的形式存在于铝中，能够显著提高铝的强度和硬度。
但过高的硅含量会导致铝的延展性和可塑性降低。
2. 铁（Fe）铁是104铝锭中另一个常见的杂质元素，其含量通常在0.35%以下。
铁的存在对于铝的机械性能影响较小，但过高的铁含量会降低铝的表面质量。
3. 铜（Cu）铜是104铝锭中的另一种重要杂质元素，其含量通常在0.1%以下。
适量的铜可以提高铝的强度和耐腐蚀性能，但过高的铜含量会导致铝的塑性下降。
4. 锰（Mn）锰是104铝锭中的微量元素，其含量通常在0.1%以下。
锰的加入可以提高铝的强度和耐热性能，但过高的锰含量会降低铝的延展性。
5. 锌（Zn）锌是104铝锭中的微量元素，其含量通常在0.1%以下。
锌的加入可以提高铝的强度和耐蚀性能。
6. 镁（Mg）镁是104铝锭中的微量元素，其含量通常在0.1%以下。
镁的加入可以显著提高铝的强度和硬度，同时还能改善铝的铸造性能。
二、化学成分对104铝锭性能的影响104铝锭的化学成分对其性能具有重要影响。
不同的化学成分含量可以使104铝锭具有不同的特点和用途。
1. 硬度和强度硅、铜和镁等元素的加入可以提高104铝锭的硬度和强度，使其适用于制造高强度要求的零部件。
2. 可塑性和延展性在104铝锭中适量的硅和镁可以提高其塑性和延展性，使其适用于冲压加工和深冲加工等工艺。
3. 耐腐蚀性铜和锌等元素的加入可以提高104铝锭的耐腐蚀性能，使其适用于制造耐蚀要求较高的零部件。
举例说明杂质补偿作用
举例说明杂质补偿作用杂质补偿作用是指在材料中存在的杂质会对材料的性能产生一定的影响，但通过一定的方式可以对这种影响进行补偿或弥补。
下面将从金属、半导体和陶瓷等材料的角度举例说明杂质补偿作用。
首先，以金属材料为例。
金属材料中常常存在各种杂质，如碳、硅、锰等。
这些杂质会对金属的力学性能、导电性能和耐腐蚀性能等产生影响。
然而，通过控制和调整杂质的含量和分布，可以实现杂质的补偿作用。
例如，在钢材中添加适量的碳元素，可以提高钢材的硬度和强度，同时适当调整碳的含量还可以改善钢材的可焊性。
另外，在铝合金中添加少量的锰元素，可以提高合金的强度和耐腐蚀性能。
其次，以半导体材料为例。
半导体材料中的杂质可以分为掺杂杂质和缺陷杂质。
掺杂杂质是有意添加到半导体中的，可以改变半导体的电子结构和导电性能。
例如，在硅材料中掺入少量的磷元素，可以使硅材料成为N型半导体，提高它的导电性能。
缺陷杂质是不可避免存在的，会引起能带结构的变化，从而影响半导体的电子运动和电学性能。
然而，通过适当的处理和工艺控制，可以对缺陷杂质进行补偿。
例如，在制备半导体器件的过程中，可以通过热退火和离子注入等方法来修复或消除缺陷，提高器件的性能和可靠性。
最后，以陶瓷材料为例。
陶瓷材料中常常存在各种杂质，如氧化物、非金属元素等。
这些杂质会对陶瓷材料的结构、烧结性能和力学性能等产生影响。
然而，通过精确控制杂质的含量和分布，可以实现杂质的补偿作用。
例如，在制备氧化铝陶瓷材料时，适量的氧化镁杂质可以提高材料的烧结性能和力学性能。
此外，适量的氧化钙杂质可以改善陶瓷的热稳定性和抗热震性能。
总之，杂质补偿作用是指通过控制和调整材料中存在的杂质的含量和分布，来弥补或补偿杂质对材料性能的影响。
通过适当的处理和工艺控制，可以实现杂质的补偿作用，从而提高材料的性能和功能。
这种补偿作用在金属、半导体和陶瓷等材料中都有广泛的应用，为实现材料的优化设计和应用提供了重要的手段和途径。
杂质晶型对AlH3样品稳定性和安全性影响的研究
关 键 词 ： 机化 学 ；ｄＡ Ｈ ； 型 ； 全 性 ； 定 性 ； 有 — Ｉ 晶 安 稳 固体 推 进 剂
中 图 分 类 号 ： Ｉ５ Ｔ５ ；Ｏ６ １ ２ 文献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ： ０ ３ ６ ／． ｓ． ０ ６９ ４ ． Ｏ ． ６ ０ ９ ＯＩ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ —９ １ ２ １ ０ ．０ ｓ １
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测 试 ， 大倍 数为 １ ０倍至 ３ ０ 放 ｏ ５ ０倍 。
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杂质 晶 型对 ＡＩ 样 品稳 定 性 和 安 全 性 影 响 的研 究 Ｈ
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)。
Fe和Si杂质元素对7XXX系高强航空铝合金组织及性能的影响
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材 料工 程 ／２ ０ １ ３ 年 ６ 期
Ｆ ｅ和 Ｓ ｉ 杂 质 元 素对 ７ Ｘ Ｘ Ｘ系高 强航 空 铝 合 金 组 织 及 性 能 的 影 响
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｆｅ ａ ｎｄ Ｓ ｉ Ｉ ｍ ｐｕ ｒ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏｆ ７ ＸＸＸ Ｈ ｉ ｇ ｈ Ｓｔ ｒ ｅ ｎ ｇｔ ｈ Ａｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ Ａｌ ｕｍ ｉ ｎ ｕｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ ｓ
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铝及铝合金基础知识
一、铝的基本知识
3.9有吸音性 用于室内装饰 3.10耐核辐射 对照射生成感应放射能衰减很快。 4杂质及合金元素对铝及铝合金性能的影响 4.1杂质对铝及铝合金性能的影响（见表一）
一、铝的基本知识
表一杂质名称铁硅 Nhomakorabea钠
溶解度
0.52%（655℃）0.5% （750℃）
0.002%（20℃）
一铝的基本知识41杂质对铝及铝合金性能的影响见表一一铝的基本知识溶解度052655057501655770002567000022000520几乎不溶20金属间化合物feal3游离硅alnasi作用原理硬而脆的针状化合物形成自由硅硅相硬吸附在枝晶表面或晶界热加工时晶界上钠形成液态吸附层产生脆性开裂即钠铁和硅的比例比例不当会使铸件产生裂纹当铁硅比大于1时可缩小结晶温度的范围减少裂纹的货币性影响指标抗拉强度略微上升塑性下热加工性能产品开裂导致废品防范措施减少与铁制工具的接触在工具上涂抹覆盖物去除铁制工具上面铁锈加入锰削弱铁的有害影响
超强铝合金、锻造铝合金、特殊铝合金。 5.2按热处理特点分类 热处理不可强化 Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝 热处理可强化 除Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝以外 5.3按主要合金元素分（表二）
一、铝的基本知识
表二
系列
主合金元素
常用合金
牌号
1 ××× 高纯铝
1070
3金属杂质 在熔融状态铝中，除含有气体、氧化膜及非金属夹
杂物外，也常有一些金属杂质。 3.1各种炉衬耐火材料含有大量的氧化物，如氧化钙、
氧化镁、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铬、氧化锆 熔融金属各氧化物之间发生还原反应。 3.2铁制工具的熔解 在一定温度下，铁制工具也受到熔体的溶解。
元素杂质 13种
元素杂质 13种元素杂质是指在某种物质中存在的非目标元素，它们可能对物质的性质和用途产生影响。
下面将介绍13种常见的元素杂质及其相关信息。
1. 铁杂质铁是地壳中含量最丰富的元素之一，因此在许多物质中都会存在铁杂质。
铁杂质可能对物质的颜色、磁性、强度等性质产生影响。
在某些情况下，铁杂质可以被控制并利用，例如在玻璃制造中添加适量的铁杂质可以改变玻璃的颜色。
2. 铝杂质铝是一种常见的金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
铝杂质可以对物质的导电性、热传导性等性质产生影响。
在一些电子器件制造中，铝杂质的含量需要严格控制，以确保器件的性能稳定。
3. 硅杂质硅是一种广泛存在于地壳中的非金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
硅杂质可以对物质的导电性、光学性质等产生影响。
在半导体材料的制备中，硅杂质的含量需要严格控制，以确保器件的电性能稳定。
4. 硫杂质硫是一种常见的非金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
硫杂质可以对物质的腐蚀性、气味等产生影响。
在石油和天然气开采中，硫杂质的含量需要严格控制，以减少对环境的污染。
5. 氧杂质氧是地壳中含量最丰富的元素之一，因此在许多物质中都会存在氧杂质。
氧杂质可以对物质的化学性质、稳定性等产生影响。
在金属制品的制备中，氧杂质的含量需要严格控制，以确保产品的质量。
6. 碳杂质碳是一种常见的非金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
碳杂质可以对物质的硬度、导电性等产生影响。
在钢铁制造中，碳杂质的含量需要严格控制，以确保钢材的强度和韧性。
7. 氮杂质氮是一种常见的非金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
氮杂质可以对物质的强度、热稳定性等产生影响。
在合金材料的制备中，氮杂质的含量需要严格控制，以确保合金的性能稳定。
8. 锰杂质锰是一种常见的金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
锰杂质可以对物质的磁性、耐磨性等产生影响。
在钢铁制造中，锰杂质的含量需要严格控制，以确保钢材的质量。
9. 镁杂质镁是一种常见的金属元素，其杂质形式存在于许多物质中。
铝中合金元素和杂质对性能的影响
铝中合金元素和杂质对性能的影响1 合金元素影响铜元素铝铜合金富铝部分平衡相图如图所示。
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Al—Si合金系平衡相图富铝部分如图所示。
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如图所示。
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Al-Mg合金系平衡相图富铝部分如图所示。
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Al-Mn合金系平平衡相图部分如图所示。
在共晶温度658时，锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
铝合金杂质元素
铝合金杂质元素铝合金是一种金属合金，通常包含铝和其他金属元素，如铜、镁、锌等。
这些金属元素在铝合金中具有一定的含量，对铝合金的性能和应用有着重要的影响。
然而，在铝合金的制造过程中，可能会引入一些杂质元素，这些元素可能会对铝合金的性能产生不利影响。
下面将对铝合金中的杂质元素进行详细描述。
一、铁铁是铝合金中常见的杂质元素之一。
在铝合金的制造过程中，原料或设备中可能会引入铁元素。
铁在铝合金中会形成硬质点，降低合金的塑性和韧性。
同时，铁与铝在熔炼过程中会形成低熔点化合物，导致合金中出现热裂纹。
因此，为了提高铝合金的性能，需要控制铁的含量。
二、硅硅也是铝合金中常见的杂质元素之一。
硅在铝合金中会形成硬质点，降低合金的塑性和韧性。
此外，硅还可以与铝形成化合物，导致合金中出现热裂纹。
因此，在铝合金的制造过程中，需要控制硅的含量。
三、铜铜在铝合金中是一种重要的合金元素，但过量的铜也会对铝合金的性能产生不利影响。
铜在铝合金中会形成硬质点，降低合金的塑性和韧性。
此外，铜还可以与铝形成化合物，导致合金中出现热裂纹。
因此，在铝合金的制造过程中，需要控制铜的含量。
四、其他杂质元素除了上述常见的杂质元素外，铝合金中还可能含有其他杂质元素，如镁、锌等。
这些元素在铝合金中含量过低时，对合金性能影响不大，但含量过高时，会对合金性能产生不利影响。
例如，过量的镁会导致合金中出现热裂纹，过量的锌则会导致合金变脆。
因此，在铝合金的制造过程中，需要控制这些杂质元素的含量。
综上所述，铝合金中的杂质元素会对合金的性能产生不利影响。
为了提高铝合金的性能，需要在制造过程中严格控制这些杂质元素的含量。
可以采用化学分析、光谱分析、金相显微镜等方法来检测和控制这些杂质元素的含量。
同时，还可以采用精炼、除渣等工艺手段来减少铝合金中的杂质元素含量。
360铝合金成分
360铝合金成分概述铝合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
360铝合金是一种常见的铝合金类型，其成分对其性能有着重要的影响。
本文将详细介绍360铝合金的成分，包括主要元素、杂质和添加剂等。
主要元素360铝合金的主要元素是铝（Al），其含量通常在90%以上。
铝具有轻质、良好的导电导热性能和优异的可加工性，是铝合金中最主要的元素。
除了铝之外，360铝合金中还含有其他一些重要的合金元素，主要包括：•硅（Si）：硅的添加可以提高铝合金的强度和耐热性能。
在360铝合金中，硅的含量通常在0.6%至1.2%之间。
•镁（Mg）：镁的加入可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
在360铝合金中，镁的含量通常在0.35%至0.6%之间。
•锰（Mn）：锰的添加可以提高铝合金的强度和耐热性能。
在360铝合金中，锰的含量通常在0.3%至0.6%之间。
•铜（Cu）：铜的加入可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
在360铝合金中，铜的含量通常在0.1%至0.3%之间。
•锌（Zn）：锌的添加可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
在360铝合金中，锌的含量通常在0.1%至0.3%之间。
杂质除了主要元素之外，360铝合金中还可能含有一些杂质。
这些杂质的含量通常较低，但对合金的性能仍然会有一定影响。
常见的杂质包括：•铁（Fe）：铁是铝合金中最常见的杂质之一，其含量通常在0.2%以下。
高含铁量会降低铝合金的强度和耐腐蚀性能。
•硅（Si）：除了作为主要合金元素之一，硅也可能以杂质的形式存在于360铝合金中。
高含硅量会降低铝合金的强度和加工性能。
•铜（Cu）：除了作为主要合金元素之一，铜也可能以杂质的形式存在于360铝合金中。
高含铜量会降低铝合金的强度和耐蚀性能。
•锰（Mn）：除了作为主要合金元素之一，锰也可能以杂质的形式存在于360铝合金中。
高含锰量会降低铝合金的强度和耐热性能。
•锌（Zn）：除了作为主要合金元素之一，锌也可能以杂质的形式存在于360铝合金中。
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铝中杂质对性能的影响
1.合金元素影响
铜元素
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
Al—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
Al-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
Al-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。
Al-Mn合金是非时效硬化合金，即不可热处理强化。
锰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，形成（Fe、Mn）Al6，减小铁的有害影响。
锰是铝合金的重要元素，可以单独加入形成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰。
锌元素
Al-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%，而在125时其溶解度则下降到5.6%。
锌单独加入铝中，在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限，同时存在应力腐蚀开裂、倾向，因而限制了它的应用。
在铝中同时加入锌和镁，形成强化相Mg/Zn2，对合金产生明显的强化作用。
Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时，可明显增加抗拉强度和屈服强度。
镁的含量超过形成Mg/Zn2
相所需超硬铝合金中，锌和镁的比例控制在2.7左右时，应力腐蚀开裂抗力最大。
如在Al-Zn-Mg基础上加入铜元素，形成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基强化效果在所有铝合金中最大，也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料。
2.微量元素的影响
铁和硅
铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中，均作为合金元素加的，在基它铝合金中，硅和铁是常见的杂质元素，对合金性能有明显的影响。
它们主要以FeCl3和游离硅存在。
在硅大于铁时，形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而铁大于硅时，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。
当铁和硅比例不当时，会引起铸件产生裂纹，铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性。
钛和硼
钛是铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。
钛与铝形成TiAl2相，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。
Al-Ti系合金产生包反应时，钛的临界含量约为0.15%，如果有硼存在则减速小到0.01%。
铬
铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素。
600℃时，铬在铝中溶解度为0.8%，室温时基本上不溶解。
铬在铝中形成（CrFe）Al7和（CrMn）Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。
但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。
铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，并随合金中过渡元素的增加而降低。
锶
锶是表面活性元素，在结晶学上锶能改变金属间化合物相的行为。
因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量。
由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点，近年来在Al-Si铸造合金中取代了钠的使用。
对挤压用铝合金中加入0.015%~0.03%锶，使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相，减少了铸锭均匀化时间60%~70%，提高材料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。
对于高硅（10%~13%）变形铝合金中加入0.02%~0.07%锶元素，可使初晶减少至最低限度，力学性能也显著提高，抗拉强度бb由233MPa提高到236MPa，屈服强度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。
在过共晶Al-Si合金中加入锶，能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可顺利地热轧和冷轧。
锆元素
锆也是铝合金的常用添加剂。
一般在铝合金中加入量为0.1%~0.3%，锆和铝形成ZrAl3化合物，可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒。
锆亦能细化铸造组织，但比钛的效果小。
有锆存在时，会降低钛和硼细化晶粒的效果。
在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小，因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织。
杂质元素
稀土元素加入铝合金中，使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化。
还可降低熔体表面张力，增加流动性，有利于浇注成锭，对工艺性能有着明显的影响。
各种稀土加入量约为0.1%at%为好。
混合稀土（La-Ce-Pr-Nd等混合）的添加，使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金时效G?P区形成的临界温度降低。
含镁的铝合金，能激发稀土元素的变质作用。
3.杂质元素的影响
钒在铝合金中形成V Al11难熔化合物，在熔铸过程中起细化晶粒作用，但比钛和锆的作用小。
钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用。
钙在铝合金中固溶度极低，与铝形成CaAl4化合物，钙又是铝合金的超塑性元素，大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。
钙和硅形成CaSi，不溶于铝，由于减小了硅的固溶量，可稍微提高工业纯铝的导电性能。
钙能改善铝合金切削性能。
CaSi2不能使铝合金热处理强化。
微量钙有利于去除铝液中的氢。
铅、锡、铋元素是低熔点金属，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。
锑主要用作铸造铝合金中的变质剂，变形铝合金很少使用。
仅在Al-Mg变形铝合金中代替铋防止钠脆。
锑元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中，改善热压与冷压工艺性能。
铍在变形铝合金中可改善氧化膜的结构，减少熔铸时的烧损和夹杂。
铍是有毒元素，能使人产生过敏性中毒。
因此，接触食品和饮料的铝合金中不能含有铍。
焊接材料中的铍含量通常控制在8μg/ml以下。
用作焊接基体的铝合金也应控制铍的含量。
钠在铝中几乎不溶解，最大固溶度小于0.0025%，钠的熔点低（97.8℃）,合金中存在钠时，在凝固过程中吸附在枝晶表面或晶界，热加工时，晶界上的钠形成液态吸附层，产生脆性开裂时，形成NaAlSi化合物，无游离钠存在，不产生“钠脆”。
当镁含量超2%时，镁夺取硅，析出游离钠，产生“钠脆”。
因此高镁铝合金不允许使用钠盐熔剂。
防止“钠脆”的方法有氯化法，使钠形成NaCl排入渣中，加铋使之生成Na2Bi进入金属基体；加锑生成Na3Sb或加入稀土亦可起到相同的作用。