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

~

JIS

合金元素影响铜元素

铝铜合金富铝部分

℃时，铜在铝中的最大溶解度为

％,温度降到

℃时，铜的溶解度为

固溶强化效果，此外时效析出的

有着明显的时效强化效果。

铝合金中铜含量通常在％

~

％，铜含量在

％％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。锌、铁等元素。硅元素

Al—

合金系富铝部分在共晶温度

℃

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

。镁和硅的质量比为

。设计

系合金成分时，基体上按此比例配置镁和硅

合金，为了提消铜对抗蚀性的不利影响。

合金系合金平衡相图富铝部分

在铝中的最大溶解度为

％，且随温度的降低而减速小。材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。镁元素

合金系平衡相图富铝部分尽管溶解大地变小，但是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于

％，而硅含量也低，这类合金也好，并有中等强度。镁对铝的强化是明显的，每增加

％镁，抗拉强度大约升高瞻远

％以下含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使

化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。锰元素

合金系平平衡相图部分在共晶温度

％。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为％时，延伸率达最大值。

合金是非时效硬化合金，

即不可热处理强化。细化

主要是通过

化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

的另一作用是能溶解杂质铁，形成（、），减小铁的有害影响。

加入，因此大多铝合金中均含有锰。锌元素

合金系平衡相图富铝部分

时锌在铝中的溶解度为

时其溶解度则下降到

％。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，对合金产生明显的强化作用。含量

从

％提高到

％时，可明显增加抗拉

相所需超硬铝合金中，锌和镁的比例控制在

左右时，应力腐蚀

开裂抗力最大。如在

基础上加入铜元素，形成

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。微量元素的影响铁和硅

铁在

系锻铝合金中，硅在系锻铝中和在系焊条及铝硅铸造

β或

大于硅时，形成α或

。当中铁含量过

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

中间合金形式加入。钛与铝形成

TiAl2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

％，如果有硼存在则减速小到

％。铬

Cr铬在

系、

系、

系合金中常见的添加元素。℃时，铬在铝中溶解度为

％，室温时基本上不溶解。CrFe）

CrMn）等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。铬在铝合金中的添加量一般不超过

％，并随合金中过渡元素的增加而降低。锶

Sr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。点，近年来在

铸

造合金中取代了钠的使用。对挤压用铝合金中加入

％％锶，使铸锭中

β

相变成汉字形

α

相，减少了铸锭均匀化

时间

％~70％，提高材料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。％~13

％％锶元素，可使初晶减少至最低限度，力

бb

由

提高到

б0.2

由

提高到

б5

由

％增至

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中加入量为

％％，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

化再结晶组织。杂质元素

加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少入量约为

％％为好。混合稀土（

等混合）的添加，使

％％合金时效G?P区形成的临界温度降杂质元素的影响钒在铝合金中形成

难熔化合物，在作用。

化合物，钙又是铝合金的超塑性元素，大约

％钙和

％锰的铝合金具有超塑性。钙和硅形成，不溶于铝，

由于减小了硅的固溶量，可切削性能。

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。合金很少使用。仅在

变形铝合金中代替铋防止钠脆。锑元素加入某些

系合金中，改善热压与冷压工艺性能。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％，钠的熔点低（℃）,合金中存在钠裂时，形成

化合物，无游离钠存在，不产生“钠脆