Ⅰ 鋁材各成份元素中哪一個是有害元素
各種元素在鋁合金中的作用(包括害處):
1.合金元素影響
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。
2.微量元素的影響
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。
鋯元素
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。
雜質元素
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。
3.雜質元素的影響
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。
Ⅱ 鋁合金對人體有什麼傷害嗎
從環境污染方面所說的重金屬是指:汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。對人體毒害最大的有5種:鉛、汞、鉻、 砷、鎘。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用後毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。
重金屬對人體的傷害常見的有:
鉛:傷害人的腦細胞,致癌致突變等。
汞:食入後直接沉入肝臟,對大腦 神精 視力破壞及大。天然水每升水中含0。01毫克,就會強烈中毒。
鉻:會造成四肢麻木,精神異常。
砷:會使皮膚色素沉著,導致異常角質化。
鎘:導致高血壓,引起心腦血管疾病;破壞骨鈣,引起腎功能失調。
氟:輕者氟斑牙、氟化骨症;重者骨密度過硬、易骨折。
鉛:是重金屬污染中毒性較大的一種,一但進入人體很難排除。直接傷害人的腦細胞,特別是胎兒的神精板,可造成先天大腦溝回淺,智力低下;對老年人造成痴呆、腦死亡等。
鋁:積累多時,對兒童造成智力低下;對中年人造成記憶力減退;對老年人造成痴獃等。
鈷:能對皮膚有放射性損傷。
釩:傷人的心、肺,導致膽固醇代謝異常。
銻:與砷能使銀手飾變成磚紅色,對皮膚有放射性損傷。
硒; 超量時人會得踉蹌病。
鉈:會使人得多發性神精炎。
錳:超量時會使人甲狀腺機能亢進。
錫:與鉛是古代巨毒葯『鳩』中的重要成分,入腹後凝固成塊,墜人至死
鋅: 過量時會得鋅熱病。
鐵: 是在人體內對氧化有催化作用,但鐵過量時會損傷細胞的基本成分,如脂眆酸、蛋白質、核酸等;導致其他微量元素失衡,特別是鈣、鎂的需求量。
這些重金屬中任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神精錯亂、關節疼痛、結石、癌症(如肝癌、胃癌、腸癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌及烏腳病和畸形兒)等;尤其對消化系統、泌尿系統的細胞、臟器、皮膚、骨骼、神精破壞及為嚴重。
水中的污染
水中的污染物是復雜多樣的,自來水中的有毒 有害物質大約有一千二百多種,按類大致可分為五類:
1、鐵銹、泥沙、漂浮物;
2、農葯、化肥、洗滌劑;
3、病毒、細菌、有機物;
4、異色、異味、無機物;
5、放射性病毒、細菌、微粒子。
以上污染的來源有:
1、工業的廢氣、廢水、廢渣、廢料及汽車尾氣等。
2、農業的農葯、化肥;化學試劑、添加劑等。
3、生活垃圾、廢水、污水、排泄物等。
4、醫療垃圾、病毒、細菌、腐敗物等。
5、科研輻射、損傷、化學放射性污染等。
Ⅲ 鋁冶煉對工人身體的危害
鋁冶煉對工人身體的危害:鋁對生物有毒害作用,尤其對人體的毒害更加嚴重。可溶性鋁化合物對大多數植物都是有毒的。酸性土壤的水分里溶解的鋁化合物,使一般作物難以正常生長。通常當溶解的鋁達到10-20PPM以上時,植物就會出現鋁毒症兆。土壤中的鋁能與可溶性磷酸鹽結合生成不溶性磷酸鋁,致植物缺磷而柘死。鋁還能使植物細胞原生質脫水,然後破壞而死亡。鋁與細胞壁內的果膠結合,強化果膠的交聯結構,有礙植物吸收水分和營養。鋁與植物中的鈣磷等礦物質營養成分亦有密切關聯。它能抑制一般植物對鈣磷的吸收與累積,也影響它們對鉀鎂鐵錳銅鋅等元素元素的吸收和累積。鋁對水生動物亦有毒害,當PH值約為5時,以氫氧化鋁形態沉積在魚鰓內,使氧氣難以進入血液中,且使魚體內含鹽濃度失調,致魚於死地。鋁對水生動物毒害濃度一般為70微克/升以上。水體中鋁含量增加,將導致大量有機物凝聚,致水生動物因營養匱乏而死亡。鋁能使磷沉澱,嚴重威脅水生動物繁衍生息。
鋁鹽一旦進入人體,首先沉積在大腦內,可能導致腦損傷,造成嚴重的記憶力喪失,這是早老性痴呆症特有的症狀。參與這項工作的研究人員說,對老鼠的實驗表明,僅給它們喝下一杯經鋁鹽處理的水後,它們腦中的鋁含量就達到可測量水平。對老鼠的研究發現,混在飲用水中的微量鋁進入老鼠的腦中並在那裡逐漸積累。研究人員對痴呆病人的研究發現,這類病人腦內有30%新皮層區的鋁濃度大於4微克/克(乾重),患者腦部神經元細胞核內,鋁的含量為健康人的4倍,最大達30倍。研究人員認為,如果隨時間推移,鋁在腦中逐漸積累,就會殺死神經原,使人的記憶力喪失。鋁也被用在食品乳化劑中。
鋁能直接損害成骨細胞的活性,從而抑制骨的基質合成。同時,消化系統對鋁的吸收,導致尿鈣排泄量的增加及人體內含鈣量的不足。鋁在人體內不斷地蓄積和進行生理作用,還能導致腦病骨病腎病和非缺鐵性貧血。
防止鋁的危害主要有三條途徑:一是建議城市自來水公司本著對自己對人民負責的宗旨,不要用鋁鹽[如硫酸鋁鉀(KAI(SO4)2)作凈水劑;二是盡量不用鋁製品作炊具;三是少吃含鋁鹽添加劑較多的食物(如油條)。
Ⅳ 在鋁合金廠工作的,請問對人體都有那些危害
因為鋁是重金屬,吸收過量的重金屬可是人中毒,古羅馬帝國就是因使用鋁製品而漸漸衰弱滅亡的,同樣的道理,在鋁合金廠工作,大量的金屬粉塵被吸入人體和附著在人體上,對身體有一定傷害。
Ⅳ 焊鋁合金對身體有哪些傷害有多大
一、焊接時的煙塵(其實除了埋弧焊和電渣焊之外,其它的明弧焊都有煙塵,不過是多少而已)焊接時葯芯焊絲中含有大量的造氣、造渣劑、脫氧及合金劑,其中易蒸發的組成物相當多,焊接煙塵必然大。焊接煙塵中除了懸浮微粒之外,還有氣態物質如HCN、CO、COCL2、NO2、CH20、O3。其中甲醛和臭氧有致癌作用。氬弧焊時,由於弧區溫度高及紫外線輻射強烈,空氣中的氧氣經高溫光化學反映產生的臭氧可是很多的噢,嚴重時就是肺水腫和支氣管炎。 二、氬氣本身確實無毒,但用氬弧焊的可不是一般鋼鐵,以不銹鋼、鋁和鋁合金居多。不銹鋼煙塵中鎳鉻的致癌作用以被發達國家證實。鋁煙塵呼吸進來可是會導致塵肺病的,在X光照片上肺部會有網紋和結節陰影。銅和鋅則會導致急性銅中毒。 此外,焊工的通病一是電焊弧光,不只是什麼強光的刺激,電弧中的紅外線和紫外線也不可忽視。焊工工作一天後如感覺雙眼發熱,大多是吸收了過量的紅外線,長期如此會使晶狀體彈性變差,視力減退;紫外線會導致角膜和結膜發炎,如「電光性眼炎」。二就是電磁輻射,這一方面還沒有定論,但我想這東西對人的影響也不應該是好事情。 其實最簡單的就是你看看干這行業有沒有勞保,老闆他傻呀,錢多的燒的沒害他能憑白無故給你多發保健費用嗎! 最後,氬氣很貴的,能操作氬弧焊的工人都不是普通水平,收入水平自然也可觀。我說的這些害處只要嚴格按照規定採取防護措施還是能把傷害減到人體可以接受的程度。希望我說的不會嚇的你改行。