铝合金中各种主要元素起什么作用

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各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用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CuAI2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%寸强化效果最好,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AI —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。

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Mg5AI8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。

铝合金中各种元素的作用

铝合金中各种元素的作用

铝合金中各种元素的作用Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT铝合金中各种元素的作用一、合金元素影响铜元素Cu合金富铝部分548时,铜在铝中的最大溶解度为%,温度降到302时,铜的溶解度为%。

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。

中铜含量通常在%~5%,铜含量在4%~%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%。

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。

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%,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%。

铝合金各元素作用

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

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用铝合金是一种优良的轻金属材料,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

为了进一步改善铝合金的性能,常常添加一定比例的合金元素。

合金元素的添加可显著提高铝合金的强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,同时还可以改善其加工加工性能和耐磨性能。

下面将详细介绍各种合金元素在铝合金中的作用。

1.硅(Si)硅是最常用的合金元素之一,其添加能够显著提高铝合金的抗拉强度和屈服强度,同时降低膨胀系数。

硅还有助于改善铝合金的液态流动性,提高铸造性能和可压性。

因此,硅在铝合金中的含量通常在0.2~1.5%之间。

2.铜(Cu)铜是一种重要的合金元素,在铝合金中的含量通常为2~10%。

添加铜可显著提高铝合金的抗拉强度、疲劳强度和抗磨损性能。

此外,铜还能够改善铝合金的导电性和导热性,提高对高温场合的耐腐蚀性。

3.锰(Mn)锰是一种常见的合金元素,其主要作用是增加铝合金的强度。

锰在铝合金中的含量通常在0.1~1.0%之间。

适量添加锰能够显著提高铝合金的硬度和强度,同时还能提高铝合金的热处理响应性,使其能够通过热处理来进一步改善性能。

4.镁(Mg)镁是一种重要的合金元素,其在铝合金中的含量通常在0.5~7.5%之间。

添加镁可显著提高铝合金的强度、硬度和耐腐蚀性。

此外,镁还能够提高铝合金的塑性和可焊性,改善耐热性。

镁铝合金是一种重要的铝合金系列,其具有优异的强度和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天等领域。

5.锌(Zn)锌是一种重要的合金元素,其主要作用是提高铝合金的强度和耐腐蚀性。

锌在铝合金中的含量通常为0.2~12%。

适量添加锌能够显著提高铝合金的强度和耐热性,同时还能降低合金的膨胀系数,提高铝合金的切削性能。

综上所述,合金元素在铝合金中起到了至关重要的作用。

添加适量的合金元素能够显著提高铝合金的强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,同时还能改善其加工性能和耐磨性能。

合理选择和控制合金元素的含量,可以根据不同的使用要求来定制铝合金材料,满足各种工业领域对材料性能的要求。

(完整版)铝合金锭中各种元素的作用

(完整版)铝合金锭中各种元素的作用

铝合金锭中各种元素的作用由于制作铝锭时需要调整成分已达到想要的型号,因此各种元素对铝锭的影响就好一一掌握,以下我便针对主要的几种元素介绍。

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-S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FeAI3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。

学习资料(2)铝合金中各种主要元素起什么作用

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)。

各元素对铝合金性能影响

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。

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用铝合金是一种由铝和其他金属或非金属元素组成的合金材料。

这些添加的金属元素对铝合金的性能和特性起着重要的作用。

下面将介绍几种常见的金属在铝合金中的作用。

1. 铜:铜是铝合金中最常见的添加元素之一。

添加铜可以提高铝合金的强度和硬度,同时还能提高其耐腐蚀性。

铜也可以改善铝合金的热处理性能,使其具有更好的热处理可塑性。

2. 锌:锌是另一种常见的添加元素,主要用于改善铝合金的耐腐蚀性。

锌可以与铝形成一种致密的氧化物层,防止进一步的氧化反应,从而提高铝合金的耐腐蚀性能。

3. 镁:镁是铝合金中常用的轻质金属添加元素。

添加镁可以提高铝合金的强度和刚性,同时还能提高其耐腐蚀性。

镁还可以改善铝合金的可塑性和焊接性能。

4. 锂:锂是一种轻质金属,添加到铝合金中可以显著降低其密度。

锂还可以提高铝合金的强度和硬度,改善其耐热性能。

锂铝合金具有良好的耐腐蚀性和可塑性,常用于航空航天和汽车制造等领域。

5. 银:银是一种高导电性的金属,添加到铝合金中可以提高其导电性能。

银也可以改善铝合金的热传导性能,使其在导热器件中得到广泛应用。

6. 钛:钛是一种高强度、低密度的金属,添加到铝合金中可以提高其强度和刚性。

钛还可以增加铝合金的耐热性和耐腐蚀性,常用于航空航天和汽车制造等领域。

7. 锡:锡是一种常用的添加元素,可以提高铝合金的耐腐蚀性和焊接性能。

添加锡可以形成一种稳定的氧化层,防止铝合金进一步氧化和腐蚀。

8. 钨:钨是一种高熔点的金属,添加到铝合金中可以提高其耐高温性能。

钨还可以提高铝合金的硬度和强度,常用于制造高温工具和耐磨件。

不同的金属元素在铝合金中起着不同的作用,可以改善铝合金的强度、硬度、耐腐蚀性、耐热性和可塑性等性能。

这些特性使得铝合金在航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域得到广泛应用。

铝合金中各种主要元素的作用

铝合金中各种主要元素的作用

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。

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;XMn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)。

锌(Zn)若含有杂质锌(Zn),高温脆性大,但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。

各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用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。

各元素对铝合金性能影响

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由铝与其他元素(如铜、镁、锰、硅等)合金化而成的材料。

不同元素的加入会对铝合金的性能产生不同的影响。

以下将对各元素对铝合金性能的影响进行详细讨论。

1. 铜(Cu):铜是常用的合金元素之一,加入适量的铜可以显著提高铝合金的强度和硬度。

铜的溶解能力较小,容易形成均匀分布的预cipitate ,增强铝合金的固溶强化效果。

然而,过多的铜会降低铝合金的塑性和热变形能力。

2.镁(Mg):镁是常用的合金元素之一,它可以显著提高铝合金的强度和韧性。

镁具有良好的固溶强化效果,通过形成Mg2Al3等固溶体粒子,增加了铝合金的强度。

同时,镁在冷变形时会细化晶粒,提高抗应力腐蚀开撕性能。

然而,过多的镁会导致铝合金的可焊性和耐热性下降。

3.锰(Mn):锰的主要作用是固溶强化铝合金。

适量的锰可以提高铝合金的强度和硬度,提高耐热性能。

锰也能够抑制晶粒长大,细化晶粒,提高抗应力腐蚀性能。

然而,过量的锰会导致铝合金的塑性下降。

4.硅(Si):硅是常用的合金元素之一,它可以显著提高铝合金的强度和耐蚀性。

硅可以形成硅铝溶液,在晶界处形成硬度较高的细小Si粒子,抑制晶粒长大。

硅还能提高铝合金的耐磨性和耐蚀性能。

然而,过多的硅会导致铝合金的塑性下降。

5.锌(Zn):锌的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。

锌可以溶解在铝中并形成固溶体,提高铝合金的强度和硬度。

锌还能提高铝合金的耐腐蚀性能。

然而,过多的锌会降低铝合金的塑性。

6.铁(Fe):铁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。

同时,铁还能提高铝合金的耐氧化性能。

然而,过多的铁会降低铝合金的韧性和塑性。

7.锡(Sn):锡的加入可以提高铝合金的强度和硬度。

锡能够与铝形成固溶体,增强铝合金的固溶强化效果。

然而,过多的锡会降低铝合金的塑性和热变形能力。

8.钛(Ti):钛的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。

钛能够形成稳定的钛化合物,如TiAl3等,通过固溶强化提高合金的强度和硬度。

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

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

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。

硅等元素在铝合金中的作用

硅等元素在铝合金中的作用

硅、镁、锰、铜、锌、镍、钛等元素在铝合金中的作用硅,镁,锰,铜,锌,镍,钛等元素在铝合金(包括:铸铝与变形铝)中的作用?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。

铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。

铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。

2A80,原先叫LD-8,化学成分如下:Si:0.5-1.2 Fe:1.0-1.6 Cu:1.9-2.5 Mn:0.2Mg:1.4-1.8 Ni:0.9-1.5 Zn:0.3 Ti:0.15 其他单个0.05合计0.15 Al:余量铝合金各元素的含量要看合金的性质的,如上面例子牌号化学成分(质量分数) /%AL 不小于杂质不大于Fe Si Cu Ga Mg Zn 其他每种总和AL99.90 99.90 0.07 0.05 0.005 0.020 0.01 0.025 0.016 0.10AL99.85 99.85 0.12 0.08 0.005 0.030 0.02 0.030 0.015 0.15AL99.7A 99.70 0.20 0.10 0.01 0.03 0.02 0.03 0.03 0.30AL99.70 99.70 0.20 0.12 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.30AL99.60 99.60 0.25 0.16 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.49AL99.50 99.50 0.30 0.22 0.02 0.03 0.05 0.05 0.03 0.50AL99.00 99.00 0.50 0.42 0.02 0.05 0.05 0.05 0.05 1.00鋁合金基本常識一、分類:展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金1.1 非熱處理合金:純鋁─1000系,鋁錳系合金─3000系,鋁矽系合金─4000系,鋁鎂系合金─5000系。

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用

各种金属在铝合金中的作用引言:铝合金是一种广泛应用的材料,具有轻质、高强度、良好的导电性和导热性等特点。

为了进一步提高铝合金的性能,常常在铝合金中加入其他金属元素。

不同的金属元素在铝合金中扮演着不同的角色,对铝合金的性能有着重要的影响。

本文将介绍几种常用金属在铝合金中的作用。

一、锰(Mn)的作用:锰是铝合金中常用的合金元素之一,它具有强化铝合金的效果。

锰的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度,使其具有更好的耐热性和耐蚀性。

锰还可以提高铝合金的可塑性和冷加工性能,使其更易于加工成型。

二、硅(Si)的作用:硅是铝合金中常用的合金元素之一,它的加入可以显著提高铝合金的强度和耐磨性。

硅还可以改善铝合金的润滑性和耐腐蚀性能,使其在高温环境下具有更好的稳定性。

此外,硅还可以提高铝合金的抗热膨胀性能,减少由于温度变化引起的变形和开裂。

三、铜(Cu)的作用:铜是铝合金中常用的合金元素之一,它具有良好的导电性和导热性。

铜的加入可以显著提高铝合金的导电性能,使其更适用于电子器件和导电材料。

同时,铜还可以提高铝合金的强度和硬度,增加其耐磨性和耐腐蚀性。

此外,铜还可以改善铝合金的可塑性和焊接性能,使其更易于加工和组装。

四、镁(Mg)的作用:镁是铝合金中常用的合金元素之一,它具有良好的强度和韧性。

镁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度,使其具有更好的抗拉性能和耐磨性。

此外,镁还可以提高铝合金的耐蚀性和耐高温性能,使其在恶劣环境下具有更好的稳定性。

镁还可以改善铝合金的可塑性和冷加工性能,使其更易于加工成型。

五、锌(Zn)的作用:锌是铝合金中常用的合金元素之一,它具有良好的耐蚀性和耐热性。

锌的加入可以显著提高铝合金的耐蚀性和耐高温性能,使其具有更好的稳定性。

此外,锌还可以提高铝合金的强度和硬度,增加其耐磨性和抗拉性能。

锌还可以改善铝合金的可塑性和冷加工性能,使其更易于加工成型。

六、锆(Zr)的作用:锆是铝合金中较常用的合金元素之一,它具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。

各种元素在铝合金中的作用

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。

元素在铝合金中的作用

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。

铝合金化学成分

铝合金化学成分

铝合金化学成分铝合金是一种广泛使用的金属材料,因其优良的物理和化学特性而在各个领域得到广泛应用。

了解铝合金的化学成分对于理解其性质和特性以及应用具有重要意义。

一、铝合金的主要元素铝合金主要由铝和其它金属元素组成,其中铝是主要的基体元素。

其它金属元素可以包括铜、镁、锌、硅等。

这些元素的添加可以改变铝合金的物理和化学特性,使其更适合于特定的应用。

二、铝合金的化学成分对其性能的影响1、铜:铜在铝合金中可以提高其强度和硬度,同时对耐腐蚀性也有所改善。

然而,过量的铜会降低铝合金的塑性和韧性。

2、镁:镁可以显著提高铝合金的强度和硬度,同时对其塑性和韧性影响较小。

因此,镁是铝合金中重要的添加元素。

3、锌:锌可以提高铝合金的强度和硬度,但对其塑性和韧性的影响较小。

锌还可以提高铝合金的耐磨性。

4、硅:硅可以提高铝合金的强度和硬度,同时对其塑性和韧性影响较小。

硅还可以提高铝合金的耐腐蚀性。

三、铝合金化学成分的应用铝合金的化学成分决定了其物理和化学特性,因此对于其应用具有重要影响。

例如,高强度铝合金广泛应用于航空航天、汽车等领域,而高塑性铝合金则适用于制造管材、型材等结构件。

耐腐蚀铝合金在海洋工程、化学工业等领域也有广泛应用。

铝合金的化学成分对于理解其性质和应用具有重要意义。

通过调整化学成分,可以获得具有特定物理和化学特性的铝合金,从而满足各种应用的需求。

铝及铝合金环保型化学抛光研究随着环保意识的不断提高,对铝及铝合金的环保型化学抛光研究变得越来越重要。

铝及铝合金作为一种常见的金属材料,被广泛应用于工业和日常生活中。

为了提高其表面质量和耐腐蚀性,通常需要进行抛光处理。

然而,传统的化学抛光方法存在着废水、废渣和废气等环境问题。

因此,开展环保型化学抛光研究具有重要意义。

近年来,铝及铝合金环保型化学抛光研究取得了长足的发展。

研究人员不断探索新型的环保型抛光剂和优化抛光工艺,以减少对环境的污染。

常见的环保型化学抛光剂包括植酸、植酸盐、表面活性剂等。

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用

合金元素在铝合金中的作用( 1)在Al-Cu-Mn系硬铝中铜:铜的作用主要是提高合金强度,铜含量达到5%时,合金强度接近于最大值。

铜可改善合金的焊接性,铜含量超过6.5%时,焊接裂纹系数迅速下降。

钮:锚的作用是提高合金洋火和自然时效状态下的强度。

(当Mn含量超过0.4%时)锺还是提高合金耐热性能的主要元素。

其含量以0.6%~0.8%为宜,并有降低焊接裂纹的倾向。

续:属微量添加元素,可提高合金室温强度,并能改善150~250℃以下的耐热强度,但加镜后会降低焊接性能,所以应控制矮的加入量,一般以不得大于0.05%为好。

铁:属微量添加元素,主要作用是细化铸铝晶状,提高合金再结晶温度。

当铁含量大于0.3%时,会降低耐热性,故一般加入量控制在0.1%~0.2%之间。

错:属微量添加元素,加入0.10%~0. 25%时可细化晶粒,并能提高合金的再结晶温度和固溶体的稳定性、耐热性。

亦可改善合金的焊接性和焊缝的塑性。

铁:与硅均为微量添加元素,其含量一般分别控制在0.3% 以下。

钵:属微量添加元素,能加快铜在铝中的扩散速度,其含量限制在0.1%以下。

(2)在锻造铝合金中铜:与镇由于合金中铜续含量比硬铝低,使合金位于两相区中,因此,合金具有较好的室温强度,良好的耐热性。

镰:在铁含量很低的铝铜续合金中加入镰时,随着含量增加,会降低合金硬度,减小合金的强化效果。

铁:和镇生成硬脆化合物,在铝中溶解度极小,经锻造和热处理后,当它们弥散分布于组织中时,能显著提高合金的耐热性。

硅:在八号锻铝中加入0.5%~1.2%的硅可提高其室温强度,但使合金耐热性下降。

钦:在七号锻铝中加入0.02%~0.1%的钦,能细化铸态合金晶粒,提高锻造工艺性能,对耐热性有利,且对室温性能影响不大。

(3)在防锈铝合金中组:是合金中唯一的合金元素,随其含量的增加,合金的强度也随之提高。

锺含量在1.0%~1. 6%范围内时,合金具有较高的强度和良好的塑性及工艺性。

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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)。

锌(Zn)若含有杂质锌(Zn),高温脆性大,但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。

JIS中规定在1.0%以内,但外国标准有到3%的,这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn),而是以杂质锌(Zn)的角色来说,它有使铸件产生裂纹的倾向。

铬(Cr)铬(Cr)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。

但会增加淬火敏感性。

钛(Ti)在合金中只需微量可使机械性能提高,但导电率却下降。

Al-Ti系合金产生包晶反应时,钛(Ti)的临界含量约为0.15%,如有硼存在可以减少。

在铝合金中有时还存在钙(Ca),铅(Pb),锡(Sn)等杂质元素。

这些元素由于熔点高低不一,结构不同,与铝(Al)形成的化合物亦不相同,因而对铝合金性能的影响各不一样。

钙(Ca)在铝中固溶度极低,与铝(Al)形成CaAl4化合物,钙(Ca)能改善铝合金切削性能。

铅(Pb),锡(Sn)是低熔点金属,它们在铝(Al)中固溶度不大,降低合金强度,但能改善切削性能。

1.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。

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ZnAl-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Fe-Si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,在其它铝合金中,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Ti-B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Cr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Sr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Zr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Re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VAl11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。

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