細化鋁合金的晶粒要加入什麼金屬

A. 鑄造鋁合金的解決措施

由於每一種缺陷的產生原因來自多個不同的影響因素，因此在實際生產中要解決問題，面對眾多原因到底是非功過先調機？還是先換料？或先修改模具？建議按難易程度，先簡後復雜去處理，其次序：
1） 清理分型面，清理型腔，清理頂桿；改善塗料、改善噴塗工藝；增大鎖模力，增加澆注金屬量。這些靠簡單操作即可實施的措施。
2） 調整工藝參數、壓射力、壓射速度、充型時間、開模時間，澆注溫度、模具溫度等。
3） 換料，選擇質優的鋁合金錠，改變新料與回爐料的比例，改進熔煉工藝。
4） 修改模具，修改澆注系統，增加內澆口，增設溢流槽、排氣槽等。
例如壓鑄件產生飛邊的原因有：
1） 壓鑄機問題：鎖模力調整不對。
2） 工藝問題：壓射速度過高，形成壓力沖擊峰過高。
3）模具問題：變形，分型面上雜物，鑲塊、滑塊有磨損不平齊，模板強度不夠。解決飛邊的措施順序：清理分型面→提高鎖模力→調整工藝參數→修復模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難，每做一步改進，先檢驗其效果，不行再進行第二步。 在鑄造鋁合金中添加稀土可以有效的改善鑄造鋁合金的缺陷。
1.稀土在鋁合金中的精煉作用
鋁合金中添加適量稀土元素對精煉效果具有促進作用。稀土元素可以改善夾雜物形態，凈化晶界。採用真空吸鑄法研究了Al RE中間合金對A356合金 流動性的影響，實驗結果證明合金熔體中加入適量的稀土元素，能夠使固液相線溫度差減少，減小合金的糊狀凝固趨勢，並且降低合金熔體表面張力，此外還有去氣、除雜的精煉作用，這都會使熔體流動性提高，粘度降低，有利 於夾雜物和氣體的排除。
已研究開發出一種含有稀土化合物的鋁合金新型熔劑，該熔劑通過發生一系列的物理和化學反應，不僅可使A356合金熔體720℃時的含氫量由大於0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下，除氣效果顯著，並使A356合金的室溫抗拉強度提高7.27%，延伸率提高85.58%。但是，過量的稀土元素也會加劇富RE相的聚集，成為夾雜物，從而降低合金熔體的流動性。
2.稀土對鋁合金的細化作用
有目的地抑制柱狀晶和雙柱狀晶生長，促進細小等軸晶形成，這種工藝過程就叫作晶粒細化處理。由於晶粒得以細化，合金的性能得到提高，同時還使縮松、熱裂、針孔等缺陷下降。細化處理的最基本方法是抑制形核，以及向熔體中添加晶粒細化劑的外來形核質點。目前，添加細化劑的方法成為最有效、最實用的方法。鑄造鋁合金中常用的共有三種類型的晶粒細化劑：二元Al－Ti合金、二元Al－B合金和三元Al－Ti－B合金。中間合金(晶粒細化劑)加入到鋁合金熔體中發生溶解，釋放出金屬間化合物相，成為外來形核核心。
在鋁合金中加入稀土，既可細化晶粒，也可明顯細化枝晶組 織(減小二次枝晶間距)，其最佳效果對應於不同的稀土含量。但是，其細化效果弱於Ti、B等元素。稀土加入的臨界值與合金的 熔煉、澆鑄條件有密切關系。只有在一定的生產工藝條件下，一定量的稀土才會有最好的細化效果。
採用一般細化劑，隨著鋁液 靜置時間的延長，細化效果逐漸衰退；採用 Al－5Ti－1B－10RE中間合金，稀土元素能阻止細化元素發生聚集、沉澱，對Ti、B的細化作用有一定的促進作用，可有效抑制鋁硅合金長時間靜置過程中晶粒尺寸的衰退，適合於大批量生產汽車鋁合金鑄件。
3.稀土對鋁硅合金的變質作用
鑄造Al－Si合金中Si相在自然生長條件下會長成塊狀或片狀的脆性相，它嚴重割裂基體，降低合金的強度和塑性，因而需要將它改變成有利的形態。變質處理使共晶Si由粗大的 片狀變成細小纖維狀或層片狀，從而提高合金性能。迄今已發現，鹼金屬中的K、Na，鹼土金屬中的Ca、Sr，稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土，氮族元素Sb、Bi，氧族元素S、Te等均 具有變質作用。在Al－Si合金中，添加鋁 稀土中間合金或稀土氯化物和氟化物，可使共晶Si相由片條狀變成球粒狀。不同稀土的變質能力不同，大體上隨著原子半徑由大變小，變質能力由強變弱。
稀土變質劑具有很好的長效性和重熔穩定性，吸氣傾向小，無污染、加入工藝簡便、 無腐蝕作用。研究結果表明，含La為0.056%變質後的合金，重熔10次，每次取樣進行金相檢驗，發現最終仍有變質效果，La的最終濃度仍有0.035%，仍處於最佳變質范圍之內。0.3 %混合稀土變質合金，重熔5次，發現最終仍有良好變質效果。
變質工藝直接影響著稀土的變質效果。對Al－Si合金，獲得穩定變質組織的關鍵是減 少稀土的燒損，並防止稀土的偏聚，使稀土迅速均勻地擴散到鋁液中。稀土變質有一潛伏期 ，即必須在高溫下保持一定時間，稀土才能發揮最大變質作用。

B. 澆鑄鋁合金件太脆，怎麼改善通過加入什麼元素可以使它強度變高

合金熔煉時注意千萬不能過燒，要按工藝熔煉。熔煉時要用覆蓋劑3%-6%，含硅鋁合金澆鑄前一定要變質劑處理，細化晶粒，硅、鎂、銅、鋅等都是強化合金元素。

C. 合金鑄壓鋁錠要求什麼元素

壓鑄鋁合金中各元素的作用和影響1. 硅（Si）硅是大多數壓鑄鋁合金的主要元素。它能改善合金的鑄造性能。硅與鋁能組成固溶體。在577℃時，硅在鋁中的溶解度為1.65％，室溫時為0.2％、含硅量至11.7％時，硅與鋁形成共晶體。提高合金的高溫造型性，減少收縮率，無熱裂傾向。二元鋁基合金有高的耐蝕性。當合金中含硅量超過共晶成分，而銅、鐵等雜質又多時，即出現游離硅的硬質點，使切削加工困難，高硅鋁合金對鑄件坩堝的熔蝕作用嚴重。2. 銅（Cu）銅和鋁組成固溶體，當溫度在548℃時，銅在鋁中的溶解度應為5.65％，室溫時降至0.1％左右，增加含銅量，能提高合金的流動性，抗拉強度和硬度，但降低了耐蝕性和塑性，熱裂傾向增大。3. 鎂（Mg）在高硅鋁合金中加入少量（約0.2～0.3％）的鎂，可提高強度和屈服極限，提高了合金的切削加工性。含鎂8％的鋁合金具有優良的耐蝕性，但其鑄造性能差，在高溫下的強度和塑性都低，冷卻時收縮大，故易產生熱裂和形成疏鬆。4. 鋅（Zn）鋅在鋁合金中能提高流動性，增加熱脆性，降低耐蝕性，故應控制鋅的含量在規定范圍中。至於含鋅量很高的ZL401 鋁合金卻具有較好的鑄造性能和機械性能，切削加工也比較好。5. 鐵（Fe）在所有鋁合金中都含有害雜質。因鋁合金中含鐵量太高時，鐵以FeAl3、Fe2Al7和Al－Si－Fe的片狀或針狀組織存在於合金中，降低機械性能，這種組織還會使合金的流動性減低，熱裂性增大，但由於鋁合金對模具的粘附作用十分強烈，當鐵含量在0.6％以下時尤為強烈。當超過0.6％後，粘模現象便大為減輕，故含鐵量一般應控制在0.6～1％范圍內對壓鑄是有好處的，但最高不能超過1.5％。6. 錳（Mn）錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響，能使鋁合金中由鐵形成的片狀或針狀組織變為細密的晶體組織，故一般鋁合金允許有0.5％以下的錳存在。含錳量過高時，會引起偏析。7. 鎳（Ni）鎳在鋁合金中能提高合金的強度和硬度，降低耐蝕性。鎳與鐵的作用一樣，能減少合金對模具的熔蝕，同時又能中和鐵的有害影響，提高合金的焊接性能。當鎳含量在1～1.5％時，鑄件經拋光能獲得光潔的表面。由於鎳的來源缺乏，應盡量少採用含鎳的鋁合金。8. 鈦（Ti）鋁合金中加入微量的鈦，能顯著細化鋁合金的晶粒組織，提高合金的機械性能，降低合金的熱裂傾向。

D. 純鋁中加入適量什麼合金元素可以形成鋁合金

純鋁中能夠加入Cu ,Mn,Si,Mg,Zn可以形成不同的鋁合金。
根據純鋁中加入不同元素的來分為7個系列的鋁合金牌號如下：

1XXX 純鋁 說明 1XXX系列 代表 1050 1060 1070 1XXX系列鋁板又被稱為純鋁板，在所有系列中1XXX系列屬於含鋁量最多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。由於不含有其他技術元素，所以生產過程比較單一，價格相對比較便宜，是目前常規工業中最常用的一個系列。目前市場上流通的大部分為1050以及1060系列。1XXX系列鋁板根據最後兩位阿拉伯數字來確定這個系列的最低含鋁量，比如1050系列最後兩位阿拉伯數字為50，根據國際牌號命名原則，含鋁量必須達到99.5%以上方為合格產品。我國的鋁合金技術標准(gB/T3880-2006)中也明確規定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達到99.6%以上。
應用領域 1050 食品、化學和釀造工業用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場合，但對強度要求不高，化工設備是其典型用途
1100 用於加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強度的零件部件，例如化工產品、食品工業裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145 包裝及絕熱鋁箔，熱交換器
1199 電解電容器箔，光學反光沉積膜
1350 電線、導電絞線、匯流排、變壓器帶材

2XXX 鋁銅 說明 2XXX系列鋁板 代表2A16（LY16） 2A06（LY6）2XXX系列鋁板的特點是硬度較高，其中以銅原屬含量最高，大概在3-5%左右。2XXX系列鋁板屬於航空鋁材，目前在常規工業中不常應用。我國目前生產2XXX系列鋁板的廠家較少。質量還無法與國外相比。目前進口的鋁板主要是由韓國和德國生產企業提供。隨著我國航空航天事業的發展，2XXX系列的鋁板生產技術將進一步提高。
應用領域 2011 螺釘及要求有良好切削性能的機械加工產品
2014 應用於要求高強度與硬度（包括高溫）的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結構元件，多級火箭第一級燃料槽與航天器零件，卡車構架與懸掛系統零件
2017 是第一個獲得工業應用的2XXX系合金，目前的應用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機械零件、結構與運輸工具結構件，螺旋槳與配件
2024 飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件
2036 汽車車身鈑金件
2048 航空航天器結構件與兵器結構零件
2124 航空航天器結構件
2218 飛機發動機和柴油發動機活塞，飛機發動機汽缸頭，噴氣發動機葉輪和壓縮機環
2219 航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機蒙皮與結構零件，工作溫度為-270~300℃。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態有很高的抗應力腐蝕開裂能力
2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618 模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發動機零件
2A01 工作溫度小於等於100℃的結構鉚釘
2A02 工作溫度200~300℃的渦輪噴氣發動機的軸向壓氣機葉片
2A06 工作溫度150~250℃的飛機結構及工作溫度125~250℃的航空器結構鉚釘
2A10 強度比2A01合金的高，用於製造工作溫度小於等於100℃的航空器結構鉚釘
2A11 飛機的中等強度的結構件、螺旋槳葉片、交通運輸工具與建築結構件。航空器的中等強度的螺栓與鉚釘
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘等，建築與交通運輸工具結構件
2A14 形狀復雜的自由鍛件與模鍛件
2A16 工作溫度250~300℃的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17 工作溫度225~250℃的航空器零件
2A50 形狀復雜的中等強度零件
2A60 航空器發動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等
2A70 飛機蒙皮，航空器發動機活塞、導風輪、輪盤等
2A80 航空發動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90 航空發動機活塞

3XXX 鋁錳 說明 3XXX系列鋁板 代表3003 3A21為主。又可以稱為防銹鋁板我國3XXX系列鋁板生產工藝較為優秀。3XXX系列鋁板是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間。是一款防銹功能較好的系列。常規應用在空調，冰箱，車底等潮濕環境中，價格高於1XXX系列，是一款較為常用的合金系列。
應用領域 3003 用於加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強度高的工作，如廚具、食物和化工產品處理與貯存裝置，運輸液體產品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004 全鋁易拉罐罐身，要求有比3003合金更高強度的零部件，化工產品生產與貯存裝置，薄板加工件，建築加工件，建築工具，各種燈具零部件
3105 房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等
3A21 飛機油箱、油路導管、鉚釘線材等；建築材料與食品等工業裝備等

4XXX 鋁硅 說明 4XXX系列鋁板 代表為4A01 4XXX系列的鋁板屬於含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建築用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,耐蝕性好 產品描述: 具有耐熱、耐磨的特性
應用領域 4032 鍛造用材,焊接材料因為添加了Si 可以抑制熱膨脹率，及改善其耐摩耗性，此外添加微量的Cu、M 可以使耐熱性提高，適用於鍛造活塞的材料。
4043 溶融度較低，多使用於溶接焊條、和硬焊焊條。另外，此合金因Si 粒子的分散，經過陽極氧化後會呈現灰色的皮膜，多使用於大樓建築的外裝板。

5XXX 鋁鎂 說明 5XXX系列 代表5052.5005.5083.5A05系列。5XXX系列鋁板屬於較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點為密度低，抗拉強度高，延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低於其他系列.故常用在航空方面，比如飛機油箱。在常規工業中應用也較為廣泛。加工工藝為連鑄連軋，屬於熱軋鋁板系列故能做氧化深加工。在我國5XXX系列鋁板屬於較為成熟的鋁板系列之一。
應用領域 5005 與3003合金相似，具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、炊具、儀錶板、殼與建築裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，並與6063合金的色調協調一致
5050 薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板，汽車氣管、油管與農業灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態強度，用於製造飛機油箱、油管，以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金製品等
5056 鎂合金與電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用於加工農業捕蟲器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場合
5083 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，諸如艦艇、汽車和飛機板焊接件；需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鑽探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等
5086 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，例如艦艇、汽車、飛機、低溫設備、電視塔、鑽井裝置、運輸設備、導彈零部件與甲板等
5154 焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐
5182 薄板用於加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強件、托架等零部件
5252 用於製造有較高強度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化後具有光亮透明的氧化膜
5254 過氧化氫及其他化工產品容器
5356 焊接鎂含量大於3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結構，壓力容器，海洋設施管道
5456 裝甲板、高強度焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652 過氧化氫及其他化工產品貯存容器
5657 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下必須確保材料具有細的晶粒組織
5A02 飛機油箱與導管，焊絲，鉚釘，船舶結構件
5A03 中等強度焊接結構，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來代替5A02合金
5A05 焊接結構件，飛機蒙皮骨架
5A06 焊接結構，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機蒙皮骨部件
5A12 焊接結構件，防彈甲板

6XXX 鋁
鎂
硅 說明 6XXX系列 代表6061 主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4XXX系列和5XXX系列的優點6061是一種冷處理鋁鍛造產品，適用於對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用。可使用性好，介面特點優良，容易塗層，加工性好。可以用於低壓武器和飛機接頭上。 6061的一般特點：優良的介面特徵、容易塗層、強度高、可使用性好，抗腐蝕性強。 6061鋁的典型用途：飛機零件、照相機零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭、裝飾用或各種五金、鉸鏈頭、磁頭、剎車活塞、水利活塞、電器配件、閥門和閥門零件。
應用領域 6005 擠壓型材與管材，用於要求強高大於6063合金的結構件，如梯子、電視天線等
6009 汽車車身板
6010 薄板：汽車車身
6061\6082 要求有一定強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業結構性，如製造卡車、塔式建築、船舶、電車、傢具、機械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建築型材，灌溉管材以及供車輛、台架、傢具、欄柵等用的擠壓材料
6066 鍛件及焊接結構擠壓材料
6070 重載焊接結構與汽車工業用的擠壓材料與管材
6101 公共汽車用高強度棒材、電導體與散熱器材等
6151 用於模鍛曲軸零件、機器零件與生產軋制環，既要求有良好的可鍛性能、高的強度，又要有良好抗蝕性
6201 高強度導電棒材與線材
6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262 要求抗蝕性優於2011和2017合金的有螺紋的高應力零件
6351 車輛的擠壓結構件，水、石油等的輸送管道
6463 建築與各種器具型材，以及經陽極氧化處理後有明亮表面的汽車裝飾件
6A02 飛機發動機零件，形狀復雜的鍛件與模鍛件

7XXX 鋁鋅 說明 7XXX系列 代表7075 主要含有鋅元素。也屬於航空系列，是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬於超硬鋁合金,有良好的耐磨性.7075鋁板是經消除應力的,加工後不會變形、翹曲.所有超大超厚的7075鋁板全部經超聲波探測,可以保證無砂眼、雜質.7075鋁板的熱導性高,可以縮短成型時間,提高工作效率。主要特點是硬度大7075是高硬度、高強度的鋁合金,常用於製造飛機結構及期貨。它要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件、模具製造。 目前基本依靠進口，我國的生產工藝還有待提高。（我公司曾經有一家外企提出國產的7075鋁板 退火不均勻，出現鋁板表面和內部硬度不一致的問題）
應用領域 7005 擠壓材料，用於製造既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的焊接結構，如交通運輸車輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接後不能進行固熔處理的部件；還可用於製造體育器材如網球拍與壘球棒
7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱，消防壓力器材，軍用器材、裝甲板、導彈裝置
7049 用於鍛造靜態強度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應力腐蝕開裂勇力的零件，如飛機與導彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等，而韌性稍高
7050 飛機結構件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。製造這類零件對合金的要求是：抗剝落腐蝕、應力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075 用於製造飛機結構及其要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件、模具製造
7175 用於鍛造航空器用的高強度結構性。T736材料有良好的綜合性能，即強度、抗剝落腐蝕與抗應力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強度都高
7178 供製造航空航天器的要求抗壓屈服強度高的零部件
7475 機身用的包鋁的與未包鋁的板材，機翼骨架、桁條等。其他既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04 飛機蒙皮、螺釘、以及受力構件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等

8XXX 其他 應用領域 8XXX系列 較為常用的為8011 屬於其他系列。主要功用的鋁板，也應用在散熱器方面，大部分應用為鋁箔。不太常用。

9XXX 備用 應用領域 9XXX系列屬於備用系列，科技現在那麼發達，為了應對為了含有其他合金元素的鋁板出現，國際鋁板帶聯合會特表明9XXX系列為備用系列，等待著又一個新的品種出現來填補9XXX系列的空白。

E. 如何細化鑄造鋁棒的結晶

晶粒細化是鋁合金熔鑄中暈重要的工藝之一，也是解決氣孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂紋等鑄造缺陷的最有效措施之一。在合金鑄造中，均是非平衡結晶，所有的雜質元素(當然也包括合金元素)絕大部分集中分布在晶界，晶粒越小，晶界面積就越大，雜質元素(或合金元素)的均勻度就越高。對雜質元素而言，均勻度高，可減少它的有害作用，甚至將少量雜質元素的有害變為有益；對合金元素麵言，均勻度高，可發揮合金元素更大的合金化艘能，達到充分利用資源的目的。細化晶粒、增大晶界面積、增大元素均勻度的作用可通過下面的計算加以說明。假設金屬塊1與2有同樣的體積V，均由立方體晶粒構成，金屬塊1的晶粒邊長為2a，2的邊長為a，那麼金屬塊1的晶界面積為：金屬塊2的晶界面積為：金屬塊2的晶界面積是金屬塊1的2倍。

由此可見合金晶粒直徑減小一倍，晶界面積就要增大—倍，晶界單位面積上的雜質元素將減少一倍。

F. 怎麼才能細化鋁合金的晶粒

細化晶粒的方法有：降低熔液的澆注溫度、變質處理、震動攪拌等方法。

1、增大過冷度可以提高形核率與生長速率的比值，從而使晶粒數增大，晶粒細化。 增大過冷度，實際上是提高金屬凝固時的冷卻速度，這可以通過採用吸熱能力強、導熱性能好的鑄型（如金屬型），以及降低熔液的澆注溫度等措施來實現。這種方法對於小型鑄件或薄壁鑄件效果較好，但對於大型鑄件就不合適了。

2、變質處理就是向金屬液體中加入一些細小的形核劑（又稱為孕育劑或變質劑），作為非均勻形核的基底，從而使晶核數大量增加，晶粒顯著細化。變質處理是工業生產中廣泛使用的方法。

3、震動、攪拌在澆注和結晶過程中進行機械振動或攪拌，也可以顯著細化晶粒。這是因為振動和攪拌能夠向金屬液體中輸入額外能量、增大能量起伏，從而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面，振動和攪拌可以使枝晶碎斷，增大晶核數量方法有機械法、電磁法、超聲波法等。

(6)細化鋁合金的晶粒要加入什麼金屬擴展閱讀

影響細化效果的因素：

1、細化劑的種類。細化劑不同，細化效果也不同。實踐證明，Al-Ti-B比Al-Ti更為有效。

2、細化劑的用量。一般來說，細化劑加入越多，細化效果越好。但細化劑加入過多易使熔體中金屬間化合物增多並聚集，影響熔體質量。因此在滿足晶粒度的前提下，雜質元素加入的越少越好。

從包晶反應的觀點出發，為了細化晶粒，Ti的添加量應大於0.15%，但在實際變形鋁合金中，其他組元（如Fe）以及自然夾雜物（如Al2O3）亦參與了形成晶核的作用，一般只加入0.01%-0.06%便足夠了。

G. 鋁中加入少許什麼和微量的什麼製成一種堅硬的鋁合金

一、合金元素影響

銅元素Cu

鋁銅合金富鋁部分548時，銅在鋁中的最大溶解度為5.65%，溫度降到302時，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素，有一定的固溶強化效果，此外時效析出的CuAl2有著明顯的時效強化效果。鋁合金中銅含量通常在2.5%～5%，銅含量在4%～6.8%時強化效果最好，所以大部分硬鋁合金的含銅量處於這范圍。

鋁銅合金中可以含有較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。

硅元素Si

Al—Si合金系富鋁部分在共晶溫度577時，硅在固溶體中的最大溶解度為1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少，介這類合金一般是不能熱處理強化的。鋁硅合金具有極好的鑄造性能和抗蝕性。

若鎂和硅同時加入鋁中形成鋁鎂硅系合金，強化相為MgSi。鎂和硅的質量比為1.73∶1。設計Al-Mg-Si系合金成分時，基體上按此比例配置鎂和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了提高強度，加入適量的銅，同時加入適量的鉻以抵消銅對抗蝕性的不利影響。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部分Mg2Si在鋁中的最大溶解度為1.85%，且隨溫度的降低而減速小。

變形鋁合金中，硅單獨加入鋁中只限於焊接材料，硅加入鋁中亦有一定的強化作用。

鎂元素Mg

Al-Mg合金系平衡相圖富鋁部分盡管溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大部分工業用變形鋁合金中，鎂的含量均小於6%，而硅含量也低，這類合金是不能熱處理強化的，但是可焊性良好，抗蝕性也好，並有中等強度。

鎂對鋁的強化是明顯的，每增加1%鎂，抗拉強度大約升高瞻遠34MPa。如果加入1%以下的錳，可能補充強化作用。因此加錳後可降低鎂含量，同時可降低熱裂傾向，另外錳還可以使Mg5Al8化合物均勻沉澱，改善抗蝕性和焊接性能。

錳元素Mn

Al-Mn合金系平平衡相圖部分在共晶溫度658時，錳在固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時，延伸率達最大值。Al-Mn合金是非時效硬化合金，即不可熱處理強化。

錳能阻止鋁合金的再結晶過程，提高再結晶溫度，並能顯著細化再結晶晶粒。再結晶晶粒的細化主要是通過MnAl6化合物彌散質點對再結晶晶粒長大起阻礙作用。MnAl6的另一作用是能溶解雜質鐵，形成(Fe、Mn)Al6，減小鐵的有害影響。

錳是鋁合金的重要元素，可以單獨加入形成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因此大多鋁合金中均含有錳。

鋅元素Zn

Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部分275時鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時其溶解度則下降到5.6%。

鋅單獨加入鋁中，在變形條件下對鋁合金強度的提高十分有限，同時存在應力腐蝕開裂、傾向，因而限制了它的應用。

在鋁中同時加入鋅和鎂，形成強化相Mg/Zn2，對合金產生明顯的強化作用。Mg/Zn2含量從0.5%提高到12%時，可明顯增加抗拉強度和屈服強度。鎂的含量超過形成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的比例控制在2.7左右時，應力腐蝕開裂抗力最大。

如在Al-Zn-Mg基礎上加入銅元素，形成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強化效果在所有鋁合金中最大，也是航天、航空工業、電力工業上的重要的鋁合金材料。

H. 鋁合金的強度是由添加那種金屬,添加多少決定的

自己看吧，有點長（我覺得）
一．Al-Mg-Si系合金的基本特點：
6063鋁合金的化學成份在GB/T5237-93標准中為0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的鎂、鐵的最高限量為0. 35％，其餘雜質元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小於0．1％。這個成份范圍很寬，它還有很大選擇餘地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強化型鋁合金，在AL-Mg-Si組成的三元系中，沒有三元化合物，只有兩個二元化合物Mg2Si和Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界，構成兩個三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如圖一、田二所示：
在Al-Mg-Si系合金中，主要強化相是Mg2Si，合金在淬火時，固溶於基體中的Mg2Si越多，時效後的合金強度就越高，反之，則越低，如圖2所示，在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上，共晶溫度為595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃時為1. 05％，由此可見，溫度對Mg2Si在Al中的固溶度影響很大，淬火溫度越高，時效後的強度越高，反之，淬火溫度越低，時效後的強度就越低。有些鋁型材廠生產的型材化學成份合格，強度卻達不到要求，原因就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內冷，造成型材淬火溫度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中，強化相Mg2Si的鎂硅重量比為1．73，如果合金中有過剩的鎂(即Mg：Si＞1. 73)，鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度，從而降低Mg2Si在合金中的強化效果。如果合金中存在過剩的硅，即Mg：Si＜1．73，則硅對Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響，由此可見，要得到較高強度的合金，必須Mg：Si＜1．73。
二．合金成份的選擇
1．合金元素含量的選擇
6063合金成份有一個很寬的范圍，具體成份除了要考慮機械性能、加工性能外，還要考慮表面處理性能，即型材如何進行表面處理和要得到什麼樣的表面。例如，要生產磨砂料，Mg/Si應小一些為好，一般選擇在Mg/Si=1-1．3范圍，這是因為有較多相對過剩的Si，有利於型材得到砂狀表面；若生產光亮材、著色材和電泳塗漆材，Mg/Si在1．5-1．7范圍為好，這是因為有較少過剩硅，型材抗蝕性好，容易得到光亮的表面。
另外，鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右，因此，合金元素鎂硅總量應在1．0％左右，因為在500℃時，Mg2Si在鋁中的固溶度只有1．05％，過高的合金元素含量會導致在淬火時Mg2Si不能全部溶入基體，有較多的末溶解Mg2Si相，這些Mg2Si相對合金的強度沒有多少作用，反而會影響型材表面處理性能，給型材的氧化、著色(或塗漆)造成麻煩。
2．雜質元素的影響
①鐵，鐵是鋁合金中的主要雜質元素，在6063合金中，國家標准中規定不大於0．35，如果生產中用一級工業鋁錠，一般鐵含量可控制在0．25以下，但如果為了降低生產成本，大量使用回收廢鋁或等外鋁，鐵就根容易超標。Fe在鋁中的存在形態有兩種，一種是針狀(或稱片狀)結構的β相(Al9Fe2Si2)，一種為粒狀結構的α相(Al12Fe3Si)，不同的相結構，對鋁合金有不同的影響，片狀結構的β相要比粒狀結構α相破壞性大的多，β相可使鋁型材表面粗糙、機械性能、抗蝕性能變差，氧化後的型材表面發青，光澤下降，著色後得不到純正色調，因此，鐵含量必須加以控制。
為了減少鐵的有害影響可採取如下措施。
a)熔煉、鑄造用所有工具在使用前塗涮塗料，盡可能減少鐵溶人鋁液。
b)細化晶粒，使鐵相變細，變小，減少其有害作用。
c)加入適量的鍶，使β相轉變成α相，減少其有害作用。
d)對廢雜料細心挑選，盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進入熔鋁爐造成鐵含量升高。
②其它雜質元素
其它雜質元素在電解鋁錠中都很少，遠遠低於國家標准，在使用回收廢雜鋁時就可能超過標准；在生產中，不但要控制每個元素不能超標，而且要控制雜質元素總量也不能超標，當單個元素含量不超標，但總量超標時，這些雜質元素同樣對型材質量有很大影響。特別需要提出強調的是，實踐證明，鋅含量到0．05時(國標中不大於0．1)型材氧化後表面就出現白色斑點，因此鋅含量要控制到0．05以下。
三．6063鋁合金的熔煉
1．控制好熔煉溫度
鋁合金熔煉是生產優質鑄棒的最重要工藝環節之一，若工藝控制不當，會在鑄捧中產生夾渣、氣孔，晶粒粗大，羽毛晶等多種鑄造缺陷，因此必須嚴加控制。
6063鋁合金的熔煉溫度控制在750-760℃之間為佳，過低會增大夾渣的產生，過高會增大吸氫、氧化、氮化燒損。研究表明，鋁液中氫氣的溶解度在760℃以上急劇上升，當熱減少吸氫的途徑還有許多，如烘乾溶煉爐和熔煉工具，防止使用熔劑受潮變質等。但熔煉溫度是最敏感因素之一，過離的熔煉溫度不但浪費能源，增加成本，而且是造成氣孔，晶粒粗大，羽毛晶等缺陷的直接成因。
2．選用優良的熔劑和適當的精煉工藝
熔劑是鋁合金熔煉中使用的重要輔助材料，目前市場上所售熔劑中主要成份為氯化物，氟化物，其中氯化物吸水性強，容易受潮，因此，熔劑的生產中必須烘乾所用原料，徹底除去水份，包裝要密封，運輸、保管中要防止破損，還要注意生產日期，如保管日期過長，同樣會發生吸潮現象，在6063鋁合金的熔煉中，使用的除渣劑、精煉劑、覆蓋劑等熔劑如果吸潮，都會使鋁液產生不同程度的吸氫。
選擇好的精煉劑，選擇合適的精練工藝也是非常重要的，目前6063鋁合金的精煉絕大多數採用噴粉精煉，這種精煉方法能使精煉劑與鋁液充分接觸，可使精煉劑發揮最大效能。雖然這個特點是顯而易見的，但是精煉工藝也必須注意，否則得不到應有效果，噴粉精煉中所用氮氣壓力以小為好，能滿足吹出粉劑為佳，精煉中如果使用的氮氣不是高純氯(99．99％N2)，吹入鋁液的氮氣越多，氟氣中的水份使鋁液產生的氧化和吸氫越多。另外，氟氣壓力高，侶液產生的翻卷波浪大，增大產生氧化夾渣的可能性。如果精煉中使用的是高純氮，精煉壓力大，產生的氣泡大，大氣泡在鋁液中的浮力大，氣泡迅速上浮，在鋁液中的停留時間短，除氫效果並不好，浪費氮氣，增加成本。因此氮氣應少用，精煉劑應多用，多用精煉劑只有好處，沒有壞處。噴粉精煉的工藝要點是用盡可能少的氣體，噴進鋁液盡可能多的精煉劑。
3．晶粒細化
晶粒細化是鋁合金熔鑄中暈重要的工藝之一，也是解決氣孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂紋等鑄造缺陷的最有效措施之一。在合金鑄造中，均是非平衡結晶，所有的雜質元素(當然也包括合金元素)絕大部分集中分布在晶界，晶粒越小，晶界面積就越大，雜質元素(或合金元素)的均勻度就越高。對雜質元素而言，均勻度高，可減少它的有害作用，甚至將少量雜質元素的有害變為有益；對合金元素麵言，均勻度高，可發揮合金元素更大的合金化艘能，達到充分利用資源的目的。
細化晶粒、增大晶界面積、增大元素均勻度的作用可通過下面的計算加以說明。
假設金屬塊1與2有同樣的體積V，均由立方體晶粒構成，金屬塊1的晶粒邊長為2a，2的邊長為a，那麼金屬塊1的晶界面積為：
金屬塊2的晶界面積為：
金屬塊2的晶界面積是金屬塊1的2倍。
由此可見合金晶粒直徑減小一倍，晶界面積就要增大—倍，晶界單位面積上的雜質元素將減少一倍。
在6063鋁合金的生產中，對磨砂料來說，由於要通過腐蝕使型材產生均勻砂面，那麼合金元素及雜質元素的均勻分布就顯得尤為重要。晶粒越細，合金元素(雜質元素)的分布越均勻，腐蝕後得到的砂面就越均勻。
四．6063鋁合金的澆鑄
1．選擇合理的澆鑄溫度
合理的澆鑄溫度也是生產出優質鋁棒的重要因素，溫度過低，易產生夾渣、針孔等鑄造缺陷。溫度過高，易產生晶粒粗大、羽毛晶等鑄造缺陷。
做了晶粒細化處理後的6063鋁合金液，鑄造溫度可適當提高，一般可控制在720-740℃之間，這是因為：①鋁液經晶粒細化處理後變粘，容易凝固結晶。②鋁棒在鑄造中結晶前沿有一個液固兩相過度帶，較高的鑄造溫度有較窄的過度帶，過度帶窄有利於結晶前沿排出的氣體逸出，當然溫度不可過高，過高的鑄造溫度會縮短晶粒細化劑的有效時間，使晶粒變得相對較大。
2．有條件時，充分預熱，烘幹流槽、分流盤等澆鑄系統，防止水分與鋁液反應造成吸氫。
3．鑄造中，盡可能的避免鋁液的紊流和翻卷，不要輕易用工具攪動流槽及分流盤中的鋁液，讓鋁液在表面氧化膜的保護下平穩流人結晶器結晶，這是因為工具攪動鋁液和液流翻卷都會使鋁液表面氧化膜破裂，造成新的氧化，同時將氧化膜捲入鋁液。經研究表明，氧化膜有極強的吸附能力，它含有2％的水份，當氧化膜捲入鋁液後，氧化膜中的水份與鋁液反應，造成吸氫和夾渣。
4．對鋁液進行過濾，過濾是除去鋁液中非金屬夾渣最有效的方法，在6063鋁合金的鑄造中，一般用多層玻璃絲布過濾或陶瓷過濾板過濾，無論是採取何種過濾方法，為了保證鋁液能正常的過濾，鋁液在過濾前應除去表面浮渣，因為表面浮渣易堵塞過濾材料的過濾網孔，使過濾不能正常進行，除去鋁液表面浮渣的最簡單方法是在流槽中設置一擋渣板，使鋁液在過濾前除去浮渣。
五．6063鋁合金的均化處理
1．非平衡結晶
如圖三所示，是由A、B兩種元素構成的二元相圖的一部分，成份為F的合金凝固結晶，當溫度下降到T1時，固相平衡成份應為G，實際成份為G』，這是因為在鑄造生產中，冷卻凝固速度快，合金元素的擴散速度小於結晶速度，即固相成份不是按CD變化，而是按CD』變化，從而產生了晶粒內化學成份的不平衡現象，造成了非平衡結晶。
2．非平衡結晶產生的問題
鑄造生產出的鋁合金棒其內部組織存在兩方面的問題：①晶粒間存在鑄造應力；②非平衡結晶引起的晶粒內化學成份的不平衡。由於這兩個問題的存在，會使擠壓變得困難，同時，擠壓出的產品在機械性能、表面處理性能方面都有所下降。因此，鋁棒在擠壓前必須進行均勻化處理，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡。
3．均勻化處理
均勻化處理就是鋁棒在高溫(低於過燒溫度)下通過保溫，消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應該是595℃，但由於雜質元素的存在，實際的6063鋁合金不是三元系，而是一個多元系，因此，實際的過燒溫度要比595℃低一些，6063鋁合金的均勻化溫度可選在530-550℃之間，溫度高，可縮短保溫時間，節約能源，提高爐子的生產率。
4．晶粒大小對均勻化處理的影響
由於固體原子之間的結合力很大，均勻化處理是在高溫下合金元素從晶界(或邊沿)擴散到晶內的過程，這個過程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化時間要比細晶粒的均勻化時間長得多，因而晶粒越細，均勻化時間就越短。
5．均勻化處理的節能措施
均勻化處理需要在高溫下通過較長時間保溫，對能源需求大，處理成本高，因此，目前絕大多數型材廠對鋁棒未進行均勻化處理。其最重要的原因就是均勻化處理需要較高成本所致。降低均勻化處理成本的主要措施有：
①細化晶粒
細化晶粒可有效的縮短保溫時間，晶粒越細越好。
②加長鋁棒加熱爐，按均勻化和擠壓溫度分段控制，滿足不同工藝要求。這一工藝主要好處是：
a)不增加均勻化處理爐。
b)充分利用鋁捧均勻化後的熱能，避免擠壓時再次加熱鋁棒。
c)鋁捧加熱保溫時間長，內外溫度均勻，有利於擠壓和隨後的熱處理。
綜上所述，生產出優質6063鋁合金鑄棒，首先是根據生產的型材選擇合理的成分，其次是嚴格控制熔煉溫度、澆鑄溫度，做好晶粒細化處理、合金液的精煉、過濾等工藝措施，細心操作，避免氧化膜的破裂與捲入。最後，對鋁棒進行均勻化處理，這樣就可生產出優質鋁棒，為生產優質型材提供一個可靠的物質基礎。

這里還有個例子
LY12，現在通常叫做2A12，相當於2024，通用的板材標准為AMS-QQ-A-250/4（非包鋁）；AMS-QQ-A-250/5（包鋁），主要用於飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件，為Al-Cu-Mg系主要成分為

硅 0.5%
鐵 0.5%
銅 3.8-4.9
錳 0.0-0.9
鎂 1.2-1.8
鉻 0.10
鎳
鋅 0.25
鈦 0.15（5）
其它(3) 0.15
鋁(4) 其餘

注:
(1)組合之元素性質以最高百分率表示，除非列出的是一個范圍或是最低值。
(2) 為了定出合適的數值限制，分析得來的觀察或計算數值都是依據標准規則(ANSI Z25.1)以表示明確的范圍。
(3) 除了非合金外，合金內的元素所規定的份量通常在分析報告中指示出來。但如果在分析過程中懷疑有其它元素存在或有部份元素被懷疑有過量的情形，更應進一步的分析直至有證實為止。
(4) 不是經由精煉過程的非合金鋁中的鋁質的含量就是其它的金屬的總量和百分百純鋁之差－其差別在於百 份0.01或稍多一點。（百份比的小數點後第二位）
(5) 最多可含有0.20%鋯和鈦。

I. 鋁合金各種元素'在鋁合金里都起到什麼作用'

100分呢，不少哎~，給你簡單解答一下吧，嘿嘿……。
鋁中加入其他元素形成的合金稱為鋁合金，把其他元素加入到鋁中稱為鋁的合金化，鋁中常見的合金元素有銅、鎂、鋅、硅、錳、鈦和稀土元素等。這些元素在鋁合金里都起到以下作用：
1、固溶強化作用
純鋁通過加入合金元素形成鋁基固溶體，起固溶強化作用，使其強度提高，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合金時，不僅能夠獲得高強度，而且同時獲得優良的塑性和壓力加工性能，銅、鎂、鋅、硅、錳在鋁中有較大的溶解度，故起較大的固溶強化作用。
2、時效強化作用
鋁沒有同素異構轉變，鋁合金的熱處理強化主要是通過合金元素在鋁中有較大溶解度，並且隨溫度的降低而急劇減少的特性來進行，這樣可以形成過飽和固溶體，在隨後時效時產生時效強化。銅、鎂、鋅、硅、錳在鋁中有較大的溶解度，而室溫又有很小溶解度，故鋁合金加入這些元素。
3、過剩相強化作用
當鋁合金中加入的合金元素超過其極限溶解度時，淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體，而以第二相出現，這個就是過剩相，過剩相多數為硬而脆的金屬間化合物，它們在合金中起阻礙滑移和位錯運動的作用，使強度、硬度提高，塑性、韌性下降，鋁合金中過剩相數量越多，強化效果越好，合金強度越高，但是過剩相過高時會使鋁合金變脆而導致強度急劇降低，如鑄造鋁合金中的硅就是如此。
4、細晶強化作用
眾所周知，金屬材料晶粒越細，組織越細，力學性能就越高。所以加入一些能夠細化鋁合金組織的元素，也能夠提高鋁合金的力學性能，細化組織包括細化鋁合金基體，也包括細化過剩相組織。如鋁硅鑄造合金中加入微量的鈉或銻，少量的錳、鉻、鈷等元素能夠細化晶粒，在提高強度的同時，也提高塑性。再如形變鋁合金中添加微量的鈦、鋯、鈹以及稀土元素，他們能夠形成難溶化合物，在鋁合金結晶時起到非自發形核作用，達到細化組織的目的，從而提高鋁合金的強度和塑性。
以上講解有一些專業術語，不知道你能夠看明白不？如果不明白可以看一看《金屬學》來理解。