Oct 13, 2025 Залишити повідомлення

Вплив домішкових елементів на алюмінієві сплави

The impact of impurity elements in aluminum alloys

 

Ванадій утворює тугоплавку сполуку VAl11 в алюмінієвих сплавах, яка допомагає очищати зерна під час процесу лиття, хоча його ефект менший порівняно з титаном і цирконієм. Ванадій також сприяє покращенню рекристалізованої структури та підвищує температуру рекристалізації.

Кальцій має надзвичайно низьку розчинність в алюмінієвих сплавах і утворює з'єднання CaAl4 з алюмінієм. Кальцій також є елементом, який сприяє надпластичності в алюмінієвих сплавах; алюмінієві сплави з приблизно 5% кальцію і 5% марганцю виявляють надпластичність. Кальцій і кремній утворюють CaSi, який нерозчинний в алюмінії. Знижуючи розчинність кремнію, він може трохи покращити електропровідність промислового чистого алюмінію. Кальцій може покращити оброблюваність алюмінієвих сплавів. CaSi2 не забезпечує зміцнення алюмінієвих сплавів термічною обробкою. Слідові кількості кальцію корисні для видалення водню з розплавленого алюмінію.

 

Свинець, олово та вісмут є металами з низькою-температурою-плавлення. Вони мають низьку розчинність в алюмінії, трохи знижуючи міцність сплаву, але можуть покращити оброблюваність. Під час застигання вісмут розширюється, що сприяє компенсації усадки. Додавання вісмуту до високо-магнієвих сплавів може запобігти крихкості натрію.

 

Сурма в основному використовується як модифікатор у литих алюмінієвих сплавах і рідко використовується в оброблених алюмінієвих сплавах. Він використовується лише в алюмінієвих сплавах Al-Mg як замінник вісмуту для запобігання крихкості, викликаної-натрієм. Додавання сурми до певних сплавів Al-Zn-Mg-Cu покращує ефективність як гарячого, так і холодного пресування.

 

Берилій може покращити структуру оксидної плівки в деформованих алюмінієвих сплавах і зменшити втрати вигорання та включення під час лиття. Берилій є токсичним елементом, здатним викликати у людини алергічне отруєння. Тому алюмінієві сплави, які контактують з харчовими продуктами та напоями, не повинні містити берилію. Вміст берилію в зварювальних матеріалах зазвичай контролюється нижче 8 мкг/мл. Алюмінієві сплави, що використовуються як зварювальні підкладки, також повинні мати контрольований вміст берилію.

 

Натрій майже нерозчинний в алюмінії, з максимальною твердою розчинністю менше 0,0025%. Натрій має низьку температуру плавлення (97,8 градусів). Коли натрій присутній у сплаві, він адсорбується на дендритних поверхнях або межах зерен під час затвердіння. Під час термічної обробки натрій на межах зерен утворює рідкий адсорбційний шар, який може призвести до крихкого розтріскування. У цьому процесі утворюються сполуки NaAlSi без вільного натрію, тому «натрієва крихкість» не виникає. Коли вміст магнію перевищує 2%, магній захоплює кремній, осідаючи вільний натрій, що спричиняє «крихкість натрію». Тому солі натрію не допускаються в сплавах алюмінію з високим-магнієм. Методи запобігання «крихкості натрію» включають метод хлорування, який перетворює натрій на NaCl і видаляє його на шлак; додавання вісмуту з утворенням Na2Bi, що входить до металевої матриці; додавання сурми з утворенням Na3Sb; або додавання рідкі{13}}земельних елементів, що може досягти того самого ефекту.

Послати повідомлення

whatsapp

Телефон

Електронна пошта

Розслідування