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铝合金元素对材料有什么影响

发布时间:2023-04-01 06:20:23

A. 铝合金铝锭美元素高了一点对产品有什么影响

铝合金铝电镁元素高了一点,这个退产品还是有相当大的影响。首先它会影响这个镁合金的一个结构稳定性从而造成它的质量会有所下降

B. 终于找到了!各种元素在铝合金中的作用

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。

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。

稀土元素

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。

杂质元素

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。

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。

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。

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。

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。

C. 铝合金中含镁量过高对压铸件有什么影响

铝合金中的镁起到作为强化元素,镁的化学性质较为活泼,在高温下会增加铝液的吸氧、氮、氢的倾向,增加铝件的气孔缺陷。在凝固过程中析出强化相Al2CuMg,对铝液有一定的阻碍作用,若补缩能力不足,会导致铸件产生疏松缺陷。

D. 铝件的化学元素会影响它的表面处理吗

会有影响的,不塌弯同铝及铝合金材质的表面处理效果是不一样的。以阳极氧化为例,
如果从氧化后要求氧化膜无色透明来看,5和6系列的铝合金是比较好的,并且也可以氧化后着色。如果只是要求能阳极氧化,形成一层致密的阳极氧化膜,对于颜色没有要求的话,大部分铝合金是可以氧化的。在选取氧化工艺前,应对铝或铝合金材质有所了解,因为,材料质量的优劣、所含成份的不同,是会直接影响到铝制品阳极氧化后的质量的。比如,铝材表面如有气泡、划痕、起皮、粗糙等缺陷,经阳极氧化后,所有疵病依然会显露出来。而合金成份,对阳极氧化后的表面外观,也产生直接的影响。铝合金中含有铜、硅、铁等杂质对氧化膜表面外观的影响性能如下:铜会使氧化膜泛红山雹色,破坏电解液质量,增加氧化缺陷;硅会使氧化膜变灰,特别是当含量超过4.5%时,影响更明显;铁因本身特点,在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。
另外还有合金中其他杂质成分对氧化膜外观的影响:1—2%锰的铝合金,氧化后呈棕蓝色,随铝材中含锰量的增加,氧化后的表面色泽从棕蓝色到深棕色转化。含硅0.6—1.5%的铝合金,氧化后呈灰色,含硅3—6%时,呈白灰色。含锌的呈乳浊色,含铬的呈金黄至灰色的不均匀色调,含镍的呈淡黄色。一般而言,只有含镁和含钛量大于5%的铝含金,经氧化后可以得到无色透明且光亮、光洁的外观。
需说明的是:有些型材外观做出不同的颜色,这些颜色不是氧化上去的,而是铝材经过阳极氧化后,染色或者电解着色形成的。染色基本什么颜色都有,而电解着色就比较少了,可以做,黑色,古铜逗衫帆色,香槟色,金黄色,仿不锈钢色。

E. 铝合金各种元素'在铝合金里都起到什么作用'

100分呢,不少哎~,给你简单解答一下吧,嘿嘿……。
铝中加入其他元素形成的合金称为铝合金,把其他元素加入到铝中称为铝的合金化,铝中常见的合金元素有铜、镁、锌、硅、锰、钛和稀土元素等。这些元素在铝合金里都起到以下作用:
1、固溶强化作用
纯铝通过加入合金元素形成铝基固溶体,起固溶强化作用,使其强度提高,形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时,不仅能够获得高强度,而且同时获得优良的塑性和压力加工性能,铜、镁、锌、硅、锰在铝中有较大的溶解度,故起较大的固溶强化作用。
2、时效强化作用
铝没有同素异构转变,铝合金的热处理强化主要是通过合金元素在铝中有较大溶解度,并且随温度的降低而急剧减少的特性来进行,这样可以形成过饱和固溶体,在随后时效时产生时效强化。铜、镁、锌、硅、锰在铝中有较大的溶解度,而室温又有很小溶解度,故铝合金加入这些元素。
3、过剩相强化作用
当铝合金中加入的合金元素超过其极限溶解度时,淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体,而以第二相出现,这个就是过剩相,过剩相多数为硬而脆的金属间化合物,它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用,使强度、硬度提高,塑性、韧性下降,铝合金中过剩相数量越多,强化效果越好,合金强度越高,但是过剩相过高时会使铝合金变脆而导致强度急剧降低,如铸造铝合金中的硅就是如此。
4、细晶强化作用
众所周知,金属材料晶粒越细,组织越细,力学性能就越高。所以加入一些能够细化铝合金组织的元素,也能够提高铝合金的力学性能,细化组织包括细化铝合金基体,也包括细化过剩相组织。如铝硅铸造合金中加入微量的钠或锑,少量的锰、铬、钴等元素能够细化晶粒,在提高强度的同时,也提高塑性。再如形变铝合金中添加微量的钛、锆、铍以及稀土元素,他们能够形成难溶化合物,在铝合金结晶时起到非自发形核作用,达到细化组织的目的,从而提高铝合金的强度和塑性。
以上讲解有一些专业术语,不知道你能够看明白不?如果不明白可以看一看《金属学》来理解。

F. 哪些金属元素可以影响铝合金型材的性能

1、金属元素:铜元素的影响

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有着显著的时效强化效果。铝板中铜含量通常在2.5%-5%,铜含量在4%——6.8%时强化效果较好,所以大部门硬铝合金的含铜量处于这范围。

2、金属元素:硅元素的影响

Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部门Mg2Si在铝中的较大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小,变形铝合金中,硅单独加入铝板中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。

3、金属元素:镁元素的影响

镁对铝的强化是显著的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。假如加入1%以下的锰,可能增补强化作用。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化合物平均沉淀,改善抗蚀性和焊接机能。

4、金属元素:锰元素的影响

锰在固溶体中的较大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达较大值。Al-Mn合金长短时效硬化合金,即不可热处理强化。

5、金属元素:锌元素的影响

Al-Zn合金系平衡相图富铝部门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,在变形前提下对铝合金强度的进步十分有限,同时存在应力侵蚀开裂、倾向,因而限制了它的应用。

6、金属元素:铁和硅的影响

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系焊条及铝硅锻造合金中,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,对合金机能有显著的影响。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。

7、金属元素:钛和硼的影响

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,起细化锻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%,假如有硼存在则减速小到0.01%。

8、金属元素:铬和锶的影响

铬在铝板中形成(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侵蚀开裂敏感性。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,减少了铸锭平均化时间60%——70%,进步材料力学机能和塑性加工性;改善制品表面粗拙度。对于高硅(10%——13%)变形铝合金中加入0.02%——0.07%锶元素,可使初晶减少至较低限度,力学机能也明显进步,抗拉强度бb由233MPa进步到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,改善塑性加工机能,可顺利地热轧和冷轧。

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