❶ 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。
❷ 鋁合金各元素的作用
純鋁的強度低,不宜用來製作承受載荷的結構零件。向鋁中加入適量的硅、銅、鎂、錳等合金元素,可製成強度較高的鋁合金,若在經冷變形強化或熱處理,可進一步提高強度。
根據鋁合金的成分和生產工藝特點,通常分為形變與鑄造鋁合金兩大類.工業上應用的主要有鋁-錳,鋁-鎂,鋁-鎂-銅,鋁-鎂-硅-銅,鋁-鋅-鎂-銅等合金.變形鋁合金也叫熟鋁合金,據其成分和性能特點又分為防銹鋁,硬鋁,超硬鋁,鍛鋁和特殊鋁等五種.
鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用范圍,並有各自的代號,以供使用者選用。
2A80,原先叫LD-8,化學成分如下:
Si:0.5-1.2
Fe:1.0-1.6
Cu:1.9-2.5
Mn:0.2
Mg:1.4-1.8
Ni:0.9-1.5
Zn:0.3
Ti:0.15
其他單個0.05合計0.15
Al:餘量
鋁合金各元素的含量要看合金的性質的,如上面例子
❸ 硅,鎂,鐵對鋁型材的作用是什麼
①硅:硅可以使鋁合金流動良好,並能減少縮孔改善耐壓性.另外可以改善焊接性,減小熱膨脹系數,大量添加雖能提高耐磨性,但切削性會變差. ②銅:銅可以改善鋁合金的機械性質和切削性,但是耐腐蝕性和熔湯流動性變差,引起熱間斷裂. ③鐵:少量的鐵可以減少鋁合金的縮孔、使結晶細微化,但是機械性質普遍降低.特別是合金中硅的含量超過5%以上時會產生三元化合物,組織變粗變脆. ④錳:錳對鋁合金的結晶細微化和防止縮孔都有效果,但其添加量要根據合金中鐵的含量來變化,否則會產生粗大的初晶、機械性能顯著下降. ⑤鎂:鎂可以改善鋁合金的機械性質和切削性,但是熔湯流動性和耐壓性變差,熱間斷裂也顯著增加.對於含硅的合金而言,隨著Mg2Si 的析出硬化可以改善機械性質.另外含鎂8%以上的合金熱處理後可以改善機械性質. ⑥鎳:鎳可以改善鋁合金高溫中的機械性質.但是添加量超過5%以上時鋁合金容易產生縮孔. ⑦鈦:添加少量的鈦可以使鋁合金的結晶細微化、改善機械性質. ⑧鋅:鋅和鎂一起添加可以改善鋁合金的機械性質,但是耐腐蝕性下降, 而且添加量過多的話容易產生縮孔. ⑨鈹:鈹會先氧化,在熔湯表面生成穩定的保護皮膜,因此可以防止Al-Mg 系列合金熔解時的氧化,阻止生成沉澱物,改善機械性質和熔湯流動性.
❹ 鋁合金含有什麼成份
鋁合金是由多種元素製成的合金,成份包含:硅Si、鐵Fe、銅Cu、錳Mn、鎂Mg、鉻Cr、鋅Zn、鈦Ti。
鋁和鋁合金可以用各種不同的方法熔煉。常使用的是無芯感應爐和槽式感應爐、坩堝爐和反射式平爐(使用天然氣或燃料油燃燒)以及電阻爐和電熱輻射爐。
爐料種類廣泛,從高質量的預合金化鑄錠一直到專門由低等級廢料構成的爐料都可以使用。
(4)鋁合金為什麼要加mg擴展閱讀:
6061鋁合金元素
6061鋁合金的主要合金元素是鎂與硅,並形成Mg2Si相。若含有一定量的錳與鉻,可以中和鐵的壞作用;有時還添加少量的銅或鋅,以提高合金的強度,而又不使其抗蝕性有明顯降低。
導電材料中還有少量的銅,以抵銷鈦及鐵對導電性的不良影響;鋯或鈦能細化晶粒與控制再結晶組織;為了改善可切削性能,可加入鉛與鉍。
在Mg2Si固溶於鋁中,使合金有人工時效硬化功能。6061鋁合金中的主要合金元素為鎂與硅,具有中等強度、良好的抗腐蝕性、可焊接性,氧化效果較好。
❺ Mg含量在鑄造中是什麼意思
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。
❻ 鋁鎂合金是什麼金屬
鋁鎂合金有兩種混合金屬。
以鋁為主的主要元素是鋁,再摻入少量的鎂或是其它的金屬材料來加強其硬度。
以鎂為主要添加元素的鋁合金,由於它抗蝕性好,又稱防銹鋁合金。因本身就是金屬,其導熱性能和強度尤為突出。
❼ 鋁合金和鋁板的區別
1、合金成分不同:鋁板是由鋁製成的板材,根據合金成分可分為純鋁板、合金鋁板、復合鋁板和包鋁鋁板,還可按照尺寸分為常規板、中厚板、厚板和薄板,鋁板就是指的純鋁板。鋁合金板是以鋁為主要原材料,加入銅、鎂、鋅等金屬而成的鋁型材。
2、應用領域不同:鋁板主要用於家用電器、模具製造、船板等,鋁合金板主要用於工業型材,在航空航天、軌道交通、電子電器方面應用廣泛。
3、概念不同:鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料。鋁板是指用鋁錠軋制加工而成的矩形板材。
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鋁板使用注意事項:
1、鋁板搬運:搬運板材應將板的四邊同時抬起,嚴禁推拉、抽取以免刮傷板面。
2、鋁板開槽:用開槽機或鑼機開槽時,應使用半圓頭式大於90度的銑刀,下刀既不要過深傷及鋁板,也不要過淺使折邊困難,應留有0.2-0.3MM厚塑料芯材連同鋁板一起彎邊,以增加強度和韌性,否則在彎邊時鋁板可能斷裂或漆膜爆裂。
3、鋁板彎邊:彎邊時需用力均勻,一次成型,不要反復彎折,否則鋁板可能斷裂。
4、鋁板弧形加工:加工弧形應使用專用彎曲設備加工,徐徐用力,使板材逐步達到所需的曲面,切勿一次彎曲成型。
參考資料來源:網路-鋁板
參考資料來源:網路-鋁合金
❽ 鋁合金中各種主要元素起什麼作用,影響哪些性能
硅(Si)是改善流動性能的主要成份。從共晶到過共晶都能得到最好的流動性。但結晶析出的硅(Si)易形成硬點,使切削性變差,所以一般都不讓它超過共晶點。另外,硅(Si)可改善抗拉強度、硬度、切削性以及高溫時強度,而使延伸率降低。
在鋁合金中固溶進銅(Cu),機械性能可以提高,切削性變好。不過,耐蝕性降低,容易發生熱間裂痕。作為雜質的銅(Cu)也是這樣。
鎂(Mg)
鋁鎂合金的耐蝕性最好,因此ADC5、ADC6是耐蝕性合金,它的凝固范圍很大,所以有熱脆性,鑄件易產生裂紋,難以鑄造。作為雜質的鎂(Mg),在AL-Cu-Si這種材料中,Mg2Si會使鑄件變脆,所以一般標准在0.3%以內。
鐵(Fe)
雜質的鐵(Fe)會生成FeAl3的針狀結晶,由於壓鑄是急冷,所以析出的晶體很細,不能說是有害成份。含量低於0.7 %則有不易脫模的現象,所以含鐵(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好壓鑄。含有大量的鐵(Fe),會生成金屬化合物,形成硬點。並且含鐵(Fe)量過1.2 %時,降低合金流動性,損害鑄件的品質,縮短壓鑄設備中金屬組件的壽命。
鎳(Ni) 和銅(Cu)一樣,有增加抗拉強度和硬度的傾向,對耐蝕性影響很大。想要改善高溫強度耐熱性,有時就加入鎳(Ni),但在耐蝕性及熱導性方面有降低的影響
錳(Mn)
能改善含銅(Cu),含硅(Si)合金的高溫強度。若超過一定限度,易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;X
Mn四元化合物,容易形成硬點以及降低導熱性。錳(Mn)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(Fe),形成(Fe,Mn)Al6減小鐵的有害影響。錳(Mn)是鋁合金的重要元素,可以單獨加入Al-Mn二元合金,更多的是和其他合金元素一同加入,因此大多鋁合金中均含有錳(Mn)。
鋅(Zn)
若含有雜質鋅(Zn),高溫脆性大,但與汞(Hg)形成強化HgZn2對合金產生明顯強度作用。JIS中規定在1.0%以內,但外國標准有到3%的,這里所講的當然不是合金成份的鋅(Zn),而是以雜質鋅(Zn)的角色來說,它有使鑄件產生裂紋的傾向。
鉻(Cr)
鉻(Cr)在鋁中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物,阻礙再結晶的形核和長大過程,對合金有一定的強化作用,還能改善合金韌性和降低應力腐蝕開裂敏感性。但會增加淬火敏感性。
鈦(Ti)
在合金中只需微量可使機械性能提高,但導電率卻下降。Al-Ti系合金產生包晶反應時,鈦(Ti)的臨界含量約為0.15%,如有硼存在可以減少。
在鋁合金中有時還存在鈣(Ca),鉛(Pb),錫(Sn)等雜質元素。這些元素由於熔點高低不一,結構不同,與鋁(Al)形成的化合物亦不相同,因而對鋁合金性能的影響各不一樣。鈣(Ca)在鋁中固溶度極低,與鋁(Al)形成CaAl4化合物, 鈣(Ca)能改善鋁合金切削性能。鉛(Pb),錫(Sn)是低熔點金屬,它們在鋁(Al)中固溶度不大,降低合金強度,但能改善切削性能。
鋅合金當中各項主要元素及微量元素對鑄造性能和鑄件性能的影響
鋁(Al)
它是主要成份,有改善機械性能,提高流動性的作用,能防止鐵(Fe)的侵蝕和腐蝕。超過4.5%會變脆,低於3.5%強度,硬度會降低,流動性變差。
銅(Cu)
銅(Cu)含量超過1.25%可以明顯增加合金的強度與硬度。但Al-Cu的析出,壓鑄鑄後會收縮,繼而轉為膨脹,使鑄件尺寸不穩定。
鎂(Mg)
為抑制晶粒間的腐蝕而加入少量的鎂(Mg),鎂(Mg)的含量超過了規定值,就會使流動性變差,並且也容易產生熱脆性,沖擊值也降低。
鉛(Pb) 錫(Sn) 鎘(Cd)
鉛(Pb)含量的增加可以降低鋅(Zn)的硬度,增加鋅(Zn)的溶解度,但是在含鋁(Al):o _;l S%E
的鋅合金中,鉛(Pb),錫(Sn),鎘(Cd)任意一種超過規定量,都會產生腐蝕。這種腐蝕是不規則的,經過某段時間以後才產生,而且在高溫,高濕氣氛下,腐蝕得特
鐵(Fe)
鐵(Fe)雖然能明顯提高鋅(Zn)的再結晶溫度,減緩再結晶的過程,但是在壓鑄熔煉當中,鐵(Fe)來自鐵坩堝,鵝頸管和熔化用具,固溶於鋅(Zn),鋁(Al)所帶的鐵(Fe)是極微量的,超過了固溶限的鐵(Fe) 會以FeAl3 結晶出來。(Fe)所造成的缺陷多生成渣滓以FeAl3的化合物浮起。鑄件變脆,機加工性能變差。鐵的流動性會影響鑄件表面的光滑度。