Жез
Алюминий-жез эритмесинин алюминийге бай бөлүгү 548 болгондо, жездин алюминийдеги максималдуу эригичтиги 5,65% түзөт. Температура 302 ге түшкөндө жездин эригичтиги 0,45% түзөт. Жез маанилүү эритме элементи болуп саналат жана белгилүү бир катуу чечим бекемдөө таасири бар. Мындан тышкары, карылык менен чөккөн CuAl2 айкын карылык бекемдөөчү таасирге ээ. Алюминий эритмелериндеги жездин курамы, адатта, 2,5% жана 5% ортосунда болот, ал эми бекемдөөчү эффект жездин курамы 4% жана 6,8% арасында болгондо эң жакшы болот, ошондуктан көпчүлүк дуралюминий эритмелериндеги жездин мазмуну ушул диапазондо. Алюминий-жез эритмелеринде кремний, магний, марганец, хром, цинк, темир жана башка элементтер аз болушу мүмкүн.
Кремний
Al-Si эритмеси системасынын алюминийге бай бөлүгү эвтектикалык температура 577 болгондо, кремнийдин катуу эритмедеги максималдуу эригичтиги 1,65% түзөт. Температуранын төмөндөшү менен эригичтиги азайса да, бул эритмелерди жылуулук менен дарылоо менен бекемдөө мүмкүн эмес. Алюминий-кремний эритмеси мыкты куюу касиетине жана коррозияга туруктуулугуна ээ. Алюминий-магний-кремний эритмесин пайда кылуу үчүн алюминийге магний жана кремний бир убакта кошулса, бекемдөө фазасы MgSi болот. Магний менен кремнийдин массалык катышы 1,73:1. Al-Mg-Si эритмесинин курамын долбоорлоодо магний менен кремнийдин мазмуну матрицада ушул катышта конфигурацияланат. Кээ бир Al-Mg-Si эритмелеринин бекемдигин жогорулатуу үчүн жездин тиешелүү өлчөмүн кошуп, жездин коррозияга туруктуулугуна терс таасирин жоюу үчүн тиешелүү өлчөмдө хром кошулат.
Al-Mg2Si эритмеси системасынын тең салмактуулук фазалык диаграммасынын алюминийге бай бөлүгүндө алюминийдеги Mg2Si максималдуу эригичтиги 1,85%, ал эми температура төмөндөгөндө басаңдоосу аз. Деформацияланган алюминий эритмелеринде алюминийге жалаң кремнийди кошуу ширетүүчү материалдар менен гана чектелет, ал эми алюминийге кремнийди кошуу да белгилүү бекемдөөчү эффектке ээ.
магний
Эригичтик ийри сызыгы магнийдин алюминийдеги эригичтиги температуранын төмөндөшү менен абдан азаятын көрсөткөнүнө карабастан, көпчүлүк өнөр жайлык деформацияланган алюминий эритмелериндеги магний мазмуну 6% дан аз. Кремнийдин курамы да аз. Эритменин бул түрүн жылуулук менен дарылоо менен бекемдөө мүмкүн эмес, бирок жакшы ширетүүчү, коррозияга жакшы каршылык жана орточо күчкө ээ. Алюминийдин магний менен бекемделиши айдан ачык. Магнийдин ар бир 1% жогорулашы үчүн, созуу күчү болжол менен 34МПа көбөйөт. 1% дан азыраак марганец кошулса, бекемдөөчү эффект толукталышы мүмкүн. Ошондуктан, марганец кошуу магний мазмунун азайтып, ысык крекинг тенденциясын азайтат. Мындан тышкары, марганец Mg5Al8 кошулмаларын бир калыпта туташтыра алат, коррозияга туруктуулукту жана ширетүү ишин жакшыртат.
Марганец
Al-Mn эритмеси системасынын жалпак тең салмактуулук фазасынын диаграммасынын эвтектикалык температурасы 658 болгондо марганецтин катуу эритмедеги максималдуу эригичтиги 1,82% түзөт. Эригичтиктин жогорулашы менен эритменин күчү жогорулайт. Курамында марганец 0,8% болгондо узартуу максималдуу мааниге жетет. Al-Mn эритмеси карыбаган эритме болуп саналат, башкача айтканда, аны жылуулук менен иштетүү менен бекемдөө мүмкүн эмес. Марганец алюминий эритмелеринин кайра кристаллдашуу процессин алдын алат, кайра кристаллдашуу температурасын жогорулатат жана кайра кристаллдашкан бүртүкчөлөрдү олуттуу түрдө тазалайт. Кайра кристаллдашкан бүртүкчөлөрдүн тазаланышы негизинен MnAl6 бирикмелеринин дисперстүү бөлүкчөлөрү кайра кристаллдашкан бүртүкчөлөрдүн өсүшүнө тоскоол болгондугуна байланыштуу. MnAl6 дагы бир милдети темирдин зыяндуу таасирин азайтуу, (Fe, Mn)Al6 түзүү үчүн арам темирди эритүү болуп саналат. Марганец алюминий эритмелеринин маанилүү элементи болуп саналат. Ал Al-Mn бинардык эритмесин түзүү үчүн жалгыз кошулса болот. Көбүнчө, ал башка эритүүчү элементтер менен кошо кошулат. Ошондуктан, көпчүлүк алюминий эритмелери марганец камтыйт.
Цинк
Цинктин алюминийдеги эригичтиги Al-Zn эритмеси системасынын тең салмактуулук фазасынын диаграммасынын алюминийге бай бөлүгүндө 275те 31,6% түзөт, ал эми анын эригичтиги 125те 5,6% га төмөндөйт. Алюминийге цинкти жалгыз кошуу менен цинктин эригичтиги 5,6% га чейин төмөндөйт. деформация шарттарында алюминий эритмесинин бекемдиги. Ошол эле учурда, стресс-коррозия крекинг тенденциясы бар, ошону менен анын колдонулушун чектейт. Алюминийге цинк менен магнийди бир эле учурда кошуу Mg/Zn2 бекемдөө фазасын түзөт, ал эритмеге олуттуу бекемдөөчү таасирин тийгизет. Mg / Zn2 мазмуну 0,5% дан 12% га чейин көбөйтүлгөндө, чыңалуу күчү жана түшүү күчү бир кыйла жогорулайт. Магнийдин мазмуну Mg/Zn2 фазасын түзүү үчүн талап кылынган өлчөмдөн ашкан өтө катуу алюминий эритмелеринде, цинк менен магнийдин катышы 2,7ге жакын көзөмөлдөнгөндө, стресстин коррозияга крекингге туруктуулугу эң чоң болот. Мисалы, Al-Zn-Mgге жез элементин кошуу Al-Zn-Mg-Cu катар эритмесин түзөт. Базаны бекемдөө эффектиси бардык алюминий эритмелеринин ичинен эң чоңу. Ал ошондой эле аэрокосмостук, авиациялык өнөр жай жана электр энергетика тармагында маанилүү алюминий эритмесин материал болуп саналат.
Темир жана кремний
Темир Al-Cu-Mg-Ni-Fe сериясындагы алюминий эритмелеринде легирлөөчү элементтер катары кошулат, ал эми кремний Al-Mg-Si сериясындагы алюминийден жана Al-Si сериясындагы ширетүү таякчаларында жана алюминий-кремний куюусунда легирлөөчү элементтер катары кошулат. эритмелер. Негизги алюминий эритмелеринде кремний жана темир эритмелердин касиеттерине олуттуу таасир этүүчү жалпы аралашма элементтери болуп саналат. Алар негизинен FeCl3 жана эркин кремний түрүндө бар. Кремний темирден чоң болгондо β-FeSiAl3 (же Fe2Si2Al9) фазасы, ал эми темир кремнийден чоңураак болгондо α-Fe2SiAl8 (же Fe3Si2Al12) пайда болот. темир менен кремнийдин катышы туура эмес болгондо, ал куюлган жаракалар пайда болот. Чоюн алюминийдеги темирдин курамы өтө жогору болгондо, куюу морт болуп калат.
Титан жана Бор
Титан - Al-Ti же Al-Ti-B мастер эритмеси түрүндө кошулган алюминий эритмелеринде кеңири колдонулган кошумча элемент. Титан жана алюминий TiAl2 фазасын түзөт, ал кристаллдашуу учурунда стихиялуу эмес өзөккө айланат жана куюу структурасын жана ширетүүчү структураны тазалоодо роль ойнойт. Al-Ti эритмелери пакеттик реакцияга дуушар болгондо, титандын критикалык мазмуну болжол менен 0,15% түзөт. Бор бар болсо, жайлоо 0,01% га чейин аз болот.
Chromium
Хром Al-Mg-Si сериясындагы, Al-Mg-Zn сериясындагы жана Al-Mg сериясындагы эритмелердеги кеңири таралган кошумча элемент. 600°Сде хромдун алюминийдеги эригичтиги 0,8%, ал негизинен бөлмө температурасында эрибейт. Хром алюминийде (CrFe)Al7 жана (CrMn)Al12 сыяктуу металлдар аралык бирикмелерди пайда кылат, бул кайра кристаллдашуу процессинин өзөктүү болушуна жана өсүү процессине тоскоол болот жана эритмеге белгилүү бир бекемдөөчү таасирин тийгизет. Ал ошондой эле эритмесинин бышыктыгын жакшыртат жана коррозияга каршы крекингге дуушарланууну азайтат.
Бирок, сайт аноддолгон тасманы сары кылып, өчүрүү сезимталдыкты жогорулатат. Алюминий эритмелерине кошулган хромдун өлчөмү жалпысынан 0,35%тен ашпайт жана эритмедеги өткөөл элементтердин көбөйүшү менен азаят.
Стронций
Стронций - кристаллографиялык жол менен металл аралык кошулма фазаларынын жүрүм-турумун өзгөртө алган беттик-активдүү элемент. Ошондуктан, стронций элементи менен модификациялык дарылоо эритмесинин пластикалык иштөө жөндөмдүүлүгүн жана акыркы продуктунун сапатын жакшыртат. Узун эффективдүү модификациялоо убактысынын, жакшы эффектинин жана кайра жаралуусунун аркасында стронций акыркы жылдарда Al-Si куйма эритмелеринде натрийди колдонууну алмаштырды. Экструзия үчүн алюминий эритмесинде 0,015%~0,03% стронцийди кошуу куймадагы β-AlFeSi фазасын α-AlFeSi фазасына айлантып, куйманы гомогенизациялоо убактысын 60%~70%ке кыскартып, материалдардын механикалык касиеттерин жана пластикалык иштетүүгө жөндөмдүүлүгүн жакшыртат; буюмдардын бетинин тегиздигин жакшыртуу.
Жогорку кремний (10% ~ 13%) деформацияланган алюминий эритмелери үчүн, 0,02% ~ 0,07% стронций элементин кошуу баштапкы кристаллдарды минималдуу азайтышы мүмкүн, ошондой эле механикалык касиеттери да бир топ жакшырат. Керүү бб 233МПадан 236МПага чейин жогорулаган, ал эми аккандык б0,2 204МПадан 210МПага чейин, узаруу б5 9%тен 12%ке чейин өскөн. Hypereutectic Al-Si эритмесинде стронцийди кошуу кремнийдин негизги бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүн азайтып, пластикалык иштетүү касиеттерин жакшыртат жана жылмакай ысык жана муздак прокатка иштетет.
Цирконий
Цирконий да алюминий эритмелериндеги жалпы кошумча болуп саналат. Жалпысынан алганда, алюминий эритмелери кошулган суммасы 0,1% ~ 0,3% түзөт. Цирконий жана алюминий ZrAl3 бирикмелерин түзөт, бул кайра кристаллдашуу процессине тоскоол болот жана кайра кристаллдашкан бүртүкчөлөрдү тазалайт. Цирконий куюу структурасын да тактай алат, бирок эффект титанга караганда кичине. Цирконийдин болушу титан менен бордун дан тазалоочу таасирин азайтат. Al-Zn-Mg-Cu эритмелеринде цирконий хром жана марганецке караганда өчүрүү сезгичтигине азыраак таасир бергендиктен, кайра кристаллдашкан структураны тактоо үчүн хром менен марганецтин ордуна цирконийди колдонуу ылайыктуу.
Сейрек кездешүүчү жер элементтери
Сейрек кездешүүчү элементтер алюминий эритмесин куюу учурунда компоненттердин супермуздалышын жогорулатуу, бүртүкчөлөрдү тактоо, экинчилик кристалл аралыктарды азайтуу, эритмедеги газдарды жана кошулмаларды азайтуу жана кошулуу фазасын сфероидизациялоо үчүн кошулат. Ал ошондой эле эритменин беттик чыңалуусун азайтып, суюктугун жогорулатып, куймаларга куюуну жеңилдетет, бул процесстин натыйжалуулугуна олуттуу таасирин тийгизет. Бул болжол менен 0,1% өлчөмүндө ар кандай сейрек кездешүүчү элементтерди кошуу жакшы. Аралаш сейрек кездешүүчү элементтерди кошуу (аралаш La-Ce-Pr-Nd ж.б.) Al-0,65%Mg-0,61%Si эритмесинде карылык G?P зонасын түзүү үчүн критикалык температураны азайтат. Магний камтыган алюминий эритмелери сейрек кездешүүчү элементтердин метаморфизмин стимулдай алат.
таза эмес
Ванадий алюминий эритмелеринде VAl11 отко чыдамдуу кошулманы түзөт, ал эрүү жана куюу процессинде дандарды тазалоодо роль ойнойт, бирок анын ролу титан менен цирконийдикине караганда кичине. Ванадий, ошондой эле кайра кристаллдашкан структураны тазалоо жана кайра кристаллдашуу температурасын жогорулатуу таасирин тийгизет.
Кальцийдин алюминий эритмелериндеги катуу эригичтиги өтө төмөн жана ал алюминий менен CaAl4 кошулмасын түзөт. Кальций алюминий эритмелеринин суперпластикалык элементи болуп саналат. Болжол менен 5% кальций жана 5% марганец менен алюминий эритмеси супер пластикалык касиетке ээ. Кальций жана кремний алюминийде эрибеген CaSi түзөт. Кремнийдин катуу эритмеси азайгандыктан, өнөр жайлык таза алюминийдин электр өткөрүмдүүлүгү бир аз жакшыртылышы мүмкүн. Кальций алюминий эритмелерин кесүү ишин жакшыртууга болот. CaSi2 алюминий эритмелерин жылуулук менен дарылоо аркылуу бекемдей албайт. Кальцийдин изи өлчөмдөгү эриген алюминийден суутекти кетирүүгө жардам берет.
Коргошун, калай жана висмут элементтери эрүү температурасы төмөн металлдар болуп саналат. Алардын алюминийде катуу эригичтиги кичинекей, бул эритменин күчүн бир аз азайтат, бирок кесүү ишин жакшыртат. Висмут катуулануу учурунда кеңейет, бул азыктандырууга пайдалуу. Жогорку магний эритмелерине висмут кошуу натрийдин морттугунун алдын алат.
Сурьма негизинен алюминий куймаларында модификатор катары колдонулат, ал эми деформацияланган алюминий эритмелеринде сейрек колдонулат. Натрийдин морт болбошу үчүн Al-Mg деформацияланган алюминий эритмесиндеги висмутту гана алмаштырыңыз. Сурьма элементи кээ бир Al-Zn-Mg-Cu эритмелерине ысык пресстөө жана муздак престүү процесстерин жакшыртуу үчүн кошулат.
Бериллий деформацияланган алюминий эритмелериндеги оксид пленкасынын структурасын жакшыртат жана эрүү жана куюу учурунда күйүү жоготууларын жана кошулмаларын азайтат. Бериллий – уулуу элемент, ал адамда аллергиялык ууланууну пайда кылат. Ошондуктан, бериллий тамак-аш жана суусундуктар менен байланышта болгон алюминий эритмелерин камтышы мүмкүн эмес. ширетүүчү материалдар бериллий мазмуну, адатта, 8μg / мл төмөн көзөмөлдөнөт. ширетүүчү субстрат катары колдонулган алюминий эритмелери, ошондой эле бериллий мазмунун көзөмөлдөө керек.
Натрий алюминийде дээрлик эрибейт, ал эми максималдуу катуу эригичтиги 0,0025%тен аз. натрийдин эрүү температурасы төмөн (97,8℃), эритмеде натрий болгондо, дендриттин бетине же катуулануу учурунда дан чегине адсорбцияланат, ысык иштетүүдө, дандын чек арасындагы натрий суюк адсорбциялык катмарды түзөт, натыйжада морттук крекинг пайда болот, NaAlSi кошулмалары пайда болот, эркин натрий жок жана «натрий морттук» пайда болбойт.
Магний мазмуну 2% ашканда, магний кремнийди алып чыгып, эркин натрийди тундурот, натыйжада “натрий морттук” пайда болот. Ошондуктан, жогорку магний алюминий эритмесин натрий туз агымын колдонууга жол берилбейт. “Натрийдин морттугунун” алдын алуу ыкмаларына хлордоо кирет, ал натрийдин NaCl пайда болушуна алып келет жана шлакка төгүлөт, Na2Bi түзүү үчүн висмут кошуп, металл матрицасына кирет; Na3Sb пайда кылуу үчүн сурьманы кошуу же сейрек кездешүүчү элементтерди кошуу да ушундай эле натыйжага ээ болот.
MAT Алюминийден Май Цзян тарабынан редакцияланган
Посттун убактысы: 08-август-2024
