A. 鋁合金鋁錠美元素高了一點對產品有什麼影響
鋁合金鋁電鎂元素高了一點,這個退產品還是有相當大的影響。首先它會影響這個鎂合金的一個結構穩定性從而造成它的質量會有所下降
B. 終於找到了!各種元素在鋁合金中的作用
銅元素
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
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
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
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
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。
鐵和硅
鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中,硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鑄造合金中,均作為合金元素加的,在基它鋁合金中,硅和鐵是常見的雜質元素,對合金性能有明顯的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大於鐵時,形成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相,而鐵大於硅時,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當鐵和硅比例不當時,會引起鑄件產生裂紋,鑄鋁中鐵含量過高時會使鑄件產生脆性。
鈦和硼
鈦是鋁合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成 TiAl2相,成為結晶時的非自發核心,起細化鑄造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產生包反應時,鈦的臨界含量約為0.15%,如果有硼存在則減速小到0.01%。
鉻
鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的添加元素。600℃時,鉻在鋁中溶解度為0.8%,室溫時基本上不溶解。鉻在鋁中形成(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。但會場增加淬火敏感性,使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的添加量一般不超過0.35%,並隨合金中過渡元素的增加而降低。
鍶
鍶是表面活性元素,在結晶學上鍶能改變金屬間化合物相的行為。因此用鍶元素進行變質處理能改善合金的塑性加工性和最終產品質量。由於鍶的變質有效時間長、效果和再現性好等優點,近年來在Al-Si鑄造合金中取代了鈉的使用。對擠壓用鋁合金中加入0.015% 0.03%鍶,使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相,減少了鑄錠均勻化時間60% 70%,提高材料力學性能和塑性加工性;改善製品表面粗糙度。對於高硅(10% 13%)變形鋁合金中加入0.02% 0.07%鍶元素,可使初晶減少至最低限度,力學性能也顯著提高,抗拉強度бb 由233MPa提高到236MPa,屈服強度б0.2由204MPa提 高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中加入鍶,能減小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,可順利地熱軋和冷軋。
鋯
鋯也是鋁合金的常用添加劑。一般在鋁合金中加入量為0.1%~0.3%,鋯和鋁形成ZrAl3化合物,可阻礙再結晶過程,細化再結晶晶粒。鋯亦能細化鑄造組織,但比鈦的效果小。有鋯存在時,會降低鈦和硼細化晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中,由於鋯對淬火敏感性的影響比鉻和錳的小,因此宜用鋯來代替鉻和錳細化再結晶組織。
稀土元素
稀土元素加入鋁合金中,使鋁合金熔鑄時增加成分過冷,細化晶粒,減少二次晶間距,減少合金中的氣體和夾雜,並使夾雜相趨於球化。還可降低熔體表面張力,增加流動性,有利於澆注成錠,對工藝性能有著明顯的影響。各種稀土加入量約為0.1%at%為好。混合稀土(La-Ce-Pr-Nd等混合)的添加,使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金時效G?P區形成的臨界溫度降低。含鎂的鋁合金,能激發稀土元素的變質作用。
雜質元素
釩 在鋁合金中形成VAl11難熔化合物,在熔鑄過程中起細化晶粒作用,但比鈦和鋯的作用小。釩也有細化再結晶組織、提高再結晶溫度的作用。
鈣 在鋁合金中固溶度極低,與鋁形成CaAl4化合物,鈣又是鋁合金的超塑性元素,大約5%鈣和5%錳的鋁合金具有超塑性。鈣和硅形成CaSi,不溶於鋁,由於減小了硅的固溶量,可稍微提高工業純鋁的導電性能。鈣能改善鋁合金切削性能。CaSi2不能使鋁合金熱處理強化。微量鈣有利於去除鋁液中的氫。
鉛、錫、鉍 元素是低熔點金屬,它們在鋁中固溶度不大,略降低合金強度,但能改善切削性能。鉍在凝固過程中膨脹,對補縮有利。高鎂合金中加入鉍可防止鈉脆。
銻 主要用作鑄造鋁合金中的變質劑,變形鋁合金很少使用。僅在Al-Mg變形鋁合金中代替鉍防止鈉脆。銻元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中,改善熱壓與冷壓工藝性能。
鈹 在變形鋁合金中可改善氧化膜的結構,減少熔鑄時的燒損和夾雜。鈹是有毒元素,能使人產生過敏性中毒。因此,接觸食品和飲料的鋁合金中不能含有鈹。焊接材料中的鈹含量通常控制在8μg/ml以下。用作焊接基體的鋁合金也應控制鈹的含量。
鈉 在鋁中幾乎不溶解,最大固溶度小於0.0025%,鈉的熔點低(97.8℃),合金中存在鈉時,在凝固過程中吸附在枝晶表面或晶界,熱加工時,晶界上的鈉形成液態吸附層,產生脆性開裂時,形成NaAlSi化合物,無游離鈉存在,不產生「鈉脆」。當鎂含量超2%時,鎂奪取硅,析出遊離鈉,產生「鈉脆」。因此高鎂鋁合金不允許使用鈉鹽熔劑。防止「鈉脆」的方法有氯化法,使鈉形成NaCl排入渣中,加鉍使之生成Na2Bi進入金屬基體;加銻生成Na3Sb或加入稀土亦可起到相同的作用。
C. 鋁合金中含鎂量過高對壓鑄件有什麼影響
鋁合金中的鎂起到作為強化元素,鎂的化學性質較為活潑,在高溫下會增加鋁液的吸氧、氮、氫的傾向,增加鋁件的氣孔缺陷。在凝固過程中析出強化相Al2CuMg,對鋁液有一定的阻礙作用,若補縮能力不足,會導致鑄件產生疏鬆缺陷。
D. 鋁件的化學元素會影響它的表面處理嗎
會有影響的,不塌彎同鋁及鋁合金材質的表面處理效果是不一樣的。以陽極氧化為例,
如果從氧化後要求氧化膜無色透明來看,5和6系列的鋁合金是比較好的,並且也可以氧化後著色。如果只是要求能陽極氧化,形成一層緻密的陽極氧化膜,對於顏色沒有要求的話,大部分鋁合金是可以氧化的。在選取氧化工藝前,應對鋁或鋁合金材質有所了解,因為,材料質量的優劣、所含成份的不同,是會直接影響到鋁製品陽極氧化後的質量的。比如,鋁材表面如有氣泡、劃痕、起皮、粗糙等缺陷,經陽極氧化後,所有疵病依然會顯露出來。而合金成份,對陽極氧化後的表面外觀,也產生直接的影響。鋁合金中含有銅、硅、鐵等雜質對氧化膜表面外觀的影響性能如下:銅會使氧化膜泛紅山雹色,破壞電解液質量,增加氧化缺陷;硅會使氧化膜變灰,特別是當含量超過4.5%時,影響更明顯;鐵因本身特點,在陽極氧化後會以黑色斑點的形式存在。
另外還有合金中其他雜質成分對氧化膜外觀的影響:1—2%錳的鋁合金,氧化後呈棕藍色,隨鋁材中含錳量的增加,氧化後的表面色澤從棕藍色到深棕色轉化。含硅0.6—1.5%的鋁合金,氧化後呈灰色,含硅3—6%時,呈白灰色。含鋅的呈乳濁色,含鉻的呈金黃至灰色的不均勻色調,含鎳的呈淡黃色。一般而言,只有含鎂和含鈦量大於5%的鋁含金,經氧化後可以得到無色透明且光亮、光潔的外觀。
需說明的是:有些型材外觀做出不同的顏色,這些顏色不是氧化上去的,而是鋁材經過陽極氧化後,染色或者電解著色形成的。染色基本什麼顏色都有,而電解著色就比較少了,可以做,黑色,古銅逗衫帆色,香檳色,金黃色,仿不銹鋼色。
E. 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。
F. 哪些金屬元素可以影響鋁合金型材的性能
1、金屬元素:銅元素的影響
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有著顯著的時效強化效果。鋁板中銅含量通常在2.5%-5%,銅含量在4%——6.8%時強化效果較好,所以大部門硬鋁合金的含銅量處於這范圍。
2、金屬元素:硅元素的影響
Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部門Mg2Si在鋁中的較大溶解度為1.85%,且隨溫度的降低而減速小,變形鋁合金中,硅單獨加入鋁板中只限於焊接材料,硅加入鋁中亦有一定的強化作用。
3、金屬元素:鎂元素的影響
鎂對鋁的強化是顯著的,每增加1%鎂,抗拉強度大約升高瞻遠34MPa。假如加入1%以下的錳,可能增補強化作用。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化合物平均沉澱,改善抗蝕性和焊接機能。
4、金屬元素:錳元素的影響
錳在固溶體中的較大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加,錳含量為0.8%時,延伸率達較大值。Al-Mn合金長短時效硬化合金,即不可熱處理強化。
5、金屬元素:鋅元素的影響
Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部門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,在變形前提下對鋁合金強度的進步十分有限,同時存在應力侵蝕開裂、傾向,因而限制了它的應用。
6、金屬元素:鐵和硅的影響
鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中,硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中,均作為合金元素加的,在基它鋁合金中,硅和鐵是常見的雜質元素,對合金機能有顯著的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大於鐵時,形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相,而鐵大於硅時,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當鐵和硅比例不當時,會引起鑄件產生裂紋,鑄鋁中鐵含量過高時會使鑄件產生脆性。
7、金屬元素:鈦和硼的影響
鈦是鋁合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成TiAl2相,成為結晶時的非自發核心,起細化鍛造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產生包反應時,鈦的臨界含量約為0.15%,假如有硼存在則減速小到0.01%。
8、金屬元素:鉻和鍶的影響
鉻在鋁板中形成(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侵蝕開裂敏感性。但會場增加淬火敏感性,使陽極氧化膜呈黃色,鉻在鋁合金中的添加量一般不超過0.35%,並隨合金中過渡元素的增加而降低,鍶對擠壓用鋁合金中加入0.015%——0.03%鍶,使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相,減少了鑄錠平均化時間60%——70%,進步材料力學機能和塑性加工性;改善製品表面粗拙度。對於高硅(10%——13%)變形鋁合金中加入0.02%——0.07%鍶元素,可使初晶減少至較低限度,力學機能也明顯進步,抗拉強度бb由233MPa進步到236MPa,屈服強度б0.2由204MPa提高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中加入鍶,能減小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工機能,可順利地熱軋和冷軋。