De rol en invloed van verschillende elementen in aluminiumlegeringen op de eigenschappen van aluminium

6

Zoals je weet.ons aluminium tegelbekleding/aluminium plint/led aluminium profiel/aluminium decoratieprofiel is gemaakt van 6063 aluminiumlegering.het aluminium element is het hoofdonderdeel.en het restelement zou zijn zoals hieronder.

En vandaag zullen we de rol en invloed van verschillende elementen in aluminiumlegeringen op de eigenschappen van aluminiummaterialen uitleggen.

 

koper element

Wanneer het aluminiumrijke deel van de aluminium-koperlegering 548 is, is de maximale oplosbaarheid van koper in aluminium 5,65%, en wanneer de temperatuur daalt tot 302, is de oplosbaarheid van koper 0,45%.Koper is een belangrijk legeringselement en heeft een zeker versterkend effect op de vaste oplossing.Bovendien heeft het door veroudering neergeslagen CuAl2 een duidelijk verouderingsversterkend effect.Het kopergehalte in aluminiumlegeringen is gewoonlijk 2,5% tot 5%, en het versterkende effect is het beste wanneer het kopergehalte 4% tot 6,8% bedraagt, dus het kopergehalte van de meeste harde aluminiumlegeringen ligt in dit bereik.

Siliciumelement

Wanneer het aluminiumrijke deel van het Al-Si-legeringssysteem een ​​eutectische temperatuur van 577 °C heeft, is de maximale oplosbaarheid van silicium in de vaste oplossing 1,65%.Hoewel de oplosbaarheid afneemt bij afnemende temperatuur, zijn deze legeringen over het algemeen niet met warmte te behandelen.Al-Si-legeringen hebben uitstekende gietbaarheid en corrosieweerstand.

Als magnesium en silicium tegelijkertijd aan aluminium worden toegevoegd om een ​​aluminium-magnesium-siliciumlegering te vormen, is de versterkingsfase MgSi.De massaverhouding van magnesium tot silicium is 1,73:1.Bij het ontwerpen van de samenstelling van de Al-Mg-Si-legering moet het gehalte aan magnesium en silicium op het substraat in overeenstemming met deze verhouding worden geconfigureerd.Sommige Al-Mg-Si-legeringen voegen, om de sterkte te verbeteren, een geschikte hoeveelheid koper toe en voegen tegelijkertijd een geschikte hoeveelheid chroom toe om het nadelige effect van koper op de corrosieweerstand te compenseren.

Al-Mg2Si-legering evenwichtsfasediagram De maximale oplosbaarheid van Mg2Si in aluminium in het aluminiumrijke deel is 1,85%, en de vertraging is klein naarmate de temperatuur daalt.

Bij vervormde aluminiumlegeringen is de toevoeging van silicium aan aluminium alleen beperkt tot lasmaterialen, en de toevoeging van silicium aan aluminium heeft ook een zeker versterkend effect.

Magnesium-element

Het aluminiumrijke deel van het evenwichtsfasediagram van het Al-Mg-legeringssysteem, hoewel de oplosbaarheidscurve laat zien dat de oplosbaarheid van magnesium in aluminium sterk afneemt naarmate de temperatuur daalt, maar bij de meeste industriële vervormde aluminiumlegeringen is het magnesiumgehalte bedraagt ​​minder dan 6%.Ook het siliciumgehalte is laag.Dit type legering kan niet worden versterkt door warmtebehandeling, maar heeft een goede lasbaarheid, goede corrosieweerstand en gemiddelde sterkte.

De versterking van magnesium tot aluminium is duidelijk.Voor elke 1% toename van magnesium zal de treksterkte met ongeveer 34 MPa toenemen.Als er minder dan 1% mangaan wordt toegevoegd, kan dit de versterkende werking aanvullen.Daarom kan na het toevoegen van mangaan het magnesiumgehalte worden verlaagd, en tegelijkertijd kan de neiging tot heet kraken worden verminderd.Bovendien kan mangaan er ook voor zorgen dat de Mg5Al8-verbinding gelijkmatig neerslaat en de corrosieweerstand en lasprestaties verbetert.

Mangaan

De maximale oplosbaarheid van mangaan in vaste oplossing is 1,82% wanneer de eutectische temperatuur 658 graden Celsius is in het evenwichtsfasediagram van het Al-Mn-legeringssysteem.De sterkte van de legering neemt voortdurend toe met de toename van de oplosbaarheid, en de rek bereikt het maximum wanneer het mangaangehalte 0,8% bedraagt.Al-Mn-legeringen zijn niet-verouderende, hardbare legeringen, dat wil zeggen dat ze niet door warmtebehandeling kunnen worden versterkt.

Mangaan kan het herkristallisatieproces van aluminiumlegeringen voorkomen, de herkristallisatietemperatuur verhogen en de herkristallisatiekorrels aanzienlijk verfijnen.De verfijning van herkristalliseerde korrels is voornamelijk te wijten aan de belemmering van de groei van herkristalliseerde korrels door de gedispergeerde deeltjes van de MnAl6-verbinding.Een andere functie van MnAl6 is het oplossen van onzuiver ijzer om (Fe, Mn) Al6 te vormen, waardoor de schadelijke effecten van ijzer worden verminderd.

Mangaan is een belangrijk element van aluminiumlegeringen, dat alleen kan worden toegevoegd om binaire Al-Mn-legeringen te vormen, en vaker samen met andere legeringselementen kan worden toegevoegd, dus de meeste aluminiumlegeringen bevatten mangaan.

Zink-element

De oplosbaarheid van zink in aluminium is 31,6% wanneer het aluminiumrijke deel van het evenwichtsfasediagram van het Al-Zn-legeringssysteem 275 is, en de oplosbaarheid daalt tot 5,6% wanneer deze 125 is.

Wanneer zink alleen aan aluminium wordt toegevoegd, is de verbetering van de sterkte van de aluminiumlegering onder vervormingsomstandigheden zeer beperkt, en is er ook een neiging tot spanningscorrosiescheuren, wat de toepassing ervan beperkt.

Zink en magnesium worden tegelijkertijd aan aluminium toegevoegd om een ​​versterkende fase Mg/Zn2 te vormen, die een aanzienlijk versterkend effect heeft op de legering.Wanneer het Mg/Zn2-gehalte stijgt van 0,5% naar 12%, kunnen de treksterkte en vloeigrens aanzienlijk worden verhoogd.Het magnesiumgehalte overschrijdt het gehalte dat nodig is voor de vorming van de Mg/Zn2-fase.Bij superharde aluminiumlegeringen is de weerstand tegen spanningscorrosie het grootst wanneer de verhouding zink tot magnesium op ongeveer 2,7 wordt gehouden.

Als koper wordt toegevoegd aan Al-Zn-Mg om een ​​Al-Zn-Mg-Cu-legering te vormen, is het matrixversterkende effect het grootste van alle aluminiumlegeringen, en is het ook een belangrijk aluminiumlegeringsmateriaal in de lucht- en ruimtevaart, de luchtvaartindustrie en de elektriciteitssector. energie industrie.


Posttijd: 17 juli 2023