Rola hêmanên cihêreng di alloyên aluminium de

Rola hêmanên cihêreng di alloyên aluminium de

1703419013222

Sifir

Dema ku beşa aluminium-dewlemend a alloya aluminium-sifir 548 be, herî zêde helbûna sifir di aluminium de %5,65 e. Dema ku germahî dakeve 302, helbûna sifir %0,45 e. Sifir hêmanek alloyek girîng e û xwedan bandorek xurtkirina çareseriya hişk e. Wekî din, CuAl2 ku ji hêla pîrbûnê ve hatî hilweşandin xwedan bandorek bihêzkirina pîrbûnê ye. Naveroka sifir di aligirên aluminiumê de bi gelemperî di navbera 2,5% û 5% de ye, û bandora bihêzkirinê çêtirîn e dema ku naveroka sifir di navbera 4% û 6,8% de be, ji ber vê yekê naveroka sifir ya piraniya alloyên duraluminê di vê rêzê de ye. Alavên aluminium-sifir dikarin kêm silicon, magnesium, manganese, krom, zinc, hesin û hêmanên din hebin.

Silicon

Dema ku beşa aluminium-dewlemend a pergala alloyek Al-Si xwedan germahiya eutectic 577 be, herî zêde helbûna siliconê di çareseriya zexm de %1,65 e. Her çend çareserî bi kêmbûna germahiyê re kêm dibe jî, ev alloy bi gelemperî bi dermankirina germê nayê xurt kirin. Alûma aluminium-silicon xwedan taybetmendiyên avêtinê û berxwedana korozyonê ye. Ger magnesium û silicon di heman demê de li aluminiumê werin zêdekirin da ku aliyek aluminium-magnesium-silicon ava bikin, qonaxa bihêzkirinê MgSi ye. Rêjeya girseya magnesium û silicon 1,73:1 e. Dema sêwirana pêkhatina alloya Al-Mg-Si, naveroka magnesium û silicon di vê rêjeyê de li ser matrixê têne mîheng kirin. Ji bo baştirkirina hêza hin alloyên Al-Mg-Si, mîqdarek guncan ji sifir tê zêdekirin, û mîqdarek guncan a kromê tê zêdekirin da ku bandorên neyînî yên sifir li ser berxwedana korozyonê berteref bike.

Çareseriya herî zêde ya Mg2Si di aluminiumê de di beşa aluminium-dewlemend a diagrama qonaxa hevsengiyê ya pergala alloyek Al-Mg2Si de %1,85 e û her ku germahî kêm dibe kêmbûn piçûk e. Di aligirên aluminiumê yên deformkirî de, lêzêdekirina siliconê tenê li aluminiumê bi materyalên welding ve sînorkirî ye, û lêzêdekirina silicon li aluminiumê jî xwedan bandorek xurtkirinê ye.

Magnesium

Her çend kêşeya çareserbûnê nîşan dide ku helbûna magnesium di aluminium de her ku germahî kêm dibe pir kêm dibe, lê naveroka magnesium di piraniya aligirên aluminiumê deformkirî yên pîşesaziyê de ji %6 kêmtir e. Naveroka silicon jî kêm e. Ev celeb alloy bi dermankirina germê nayê xurt kirin, lê xwedan weldabûnek baş, berxwedana korozyonê ya baş, û hêza navîn e. Hêzkirina aluminiumê ji hêla magnesium ve diyar e. Ji bo her 1% zêdebûna magnezyûmê, hêza tîrêjê bi qasî 34 MPa zêde dibe. Ger kêmtir ji 1% manganese were zêdekirin, dibe ku bandora bihêzkirinê were zêdekirin. Ji ber vê yekê, lê zêdekirina manganese dikare naveroka magnezyûmê kêm bike û meyla şilbûna germ kêm bike. Wekî din, manganese di heman demê de dikare bi yekrengî pêkhateyên Mg5Al8 jî bişewitîne, berxwedana korozyonê û performansa weldingê baştir bike.

Manganese

Dema ku germahiya eutektîk a diyagrama qonaxa hevsengiya darûz a pergala alliya Al-Mn 658 be, herî zêde helbûna manganezê di çareseriya hişk de %1,82 ye. Hêza alloy bi zêdebûna solubility zêde dibe. Dema ku naveroka manganese% 0,8 be, dirêjbûn digihîje nirxa herî zêde. Alîgirê Al-Mn alişek hişkbûna ne-temenî ye, ango, ew bi dermankirina germê nayê xurt kirin. Manganese dikare pêşî li pêvajoya ji nû ve kristalîzasyona aligirên aluminiumê bigire, germahiya ji nû ve kristalîzasyonê zêde bike, û bi girîngî gewherên ji nû ve paqij bike. Paqijkirina genimên ji nû ve krîstalîzekirî bi giranî ji ber vê yekê ye ku perçeyên belavbûyî yên pêkhateyên MnAl6 mezinbûna genimên ji nû ve krîstalîzekirî asteng dike. Karekî din ê MnAl6 ew e ku hesinê nepaqij bihelîne û (Fe, Mn)Al6 çêbike, û bandorên xisar ên hesin kêm bike. Manganese hêmanek girîng e di aligirên aluminium de. Ew dikare bi tena serê xwe were zêdekirin da ku aliyek binary Al-Mn ava bike. Pir caran, ew bi hêmanên din ên lêdanê re tê zêdekirin. Ji ber vê yekê, piraniya alloyên aluminium manganese hene.

Çingo

Çareseriya zincê di aluminiumê de %31,6 e li 275 di beşa aluminium-dewlemend a diagrama qonaxa hevsengiyê ya pergala alloyeya Al-Zn de, di heman demê de helbûna wê dadikeve %5,6 li 125. Zêdekirina zinc bi tenê li aluminiumê çêtirbûnek pir kêm heye. hêza alloy aluminum di bin şert û mercên deformasyonê. Di heman demê de, meylek ji bo çikandina korozyona stresê heye, bi vî rengî serîlêdana wê sînordar dike. Zêdekirina zinc û magnesium li aluminiumê di heman demê de qonaxa bihêzkirina Mg/Zn2 pêk tîne, ku bandorek bihêzkirina girîng li ser alloyê heye. Dema ku naveroka Mg / Zn2 ji 0,5% ber 12% zêde dibe, hêza tîrêjê û hêza hilber dikare bi girîngî zêde bibe. Di aligirên aluminiumê yên serhişk de ku naveroka magnesium ji mêjera pêwîst derbas dibe da ku qonaxa Mg/Zn2 pêk bîne, dema ku rêjeya zinc û magnesium li dora 2.7 tê kontrol kirin, berxwedana şkestîna korozyonê ya stresê herî mezin e. Mînakî, lêzêdekirina elementa sifir li Al-Zn-Mg alikariya rêza Al-Zn-Mg-Cu çêdike. Bandora bihêzkirina bingehê di nav hemî alloyên aluminium de herî mezin e. Di heman demê de ew di pîşesaziya hewavanî, hewavanî, û pîşesaziya elektrîkê de materyalek aligirê aluminum-ê girîng e.

Iron û silicon

Hesin wekî hêmanên alloykirinê di aligirên alûmînyûmê yên rêze Al-Cu-Mg-Ni-Fe de, û silicon wekî hêmanên alloykirinê di rêza Al-Mg-Si aluminiumê de û di rêzikên Al-Si de çolên welding û rijandina aluminium-silicon de wekî hêmanên allokirinê tê zêdekirin. alloys. Di aligirên aluminiumê yên bingehîn de, silicon û hesin hêmanên nepakî yên hevpar in, ku bandorek girîng li ser taybetmendiyên alloyê dikin. Ew bi gelemperî wekî FeCl3 û silicon belaş hene. Dema ku silicon ji hesin mezintir be, qonaxa β-FeSiAl3 (an Fe2Si2Al9) û dema ku hesin ji silicon mezintir be, α-Fe2SiAl8 (an Fe3Si2Al12) çê dibe. Dema ku rêjeya hesin û silicon ne guncaw be, ew ê bibe sedema şikestinan di avêtinê de. Dema ku naveroka hesin di aluminiumê de pir zêde be, avêtin dê şikestî bibe.

Tîtanyûm û Bor

Tîtanium hêmanek lêzêdeker e ku bi gelemperî di aligirên aluminiumê de tê bikar anîn, ku di forma Al-Ti an Al-Ti-B masterê de tê zêdekirin. Tîtanyûm û alûmînyûm qonaxa TiAl2 pêk tînin, ku di dema krîstalîzasyonê de dibe bingehek ne-spontan û di safîkirina strukturên avêtinê û strukturên weldê de rolek dilîze. Dema ku alloyên Al-Ti di bertekek pakêtê de derbas dibin, naveroka krîtîk a titanium bi qasî 0,15%. Heke boron hebe, hêdîbûn bi qasî 0,01% piçûk e.

Chromium

Krom di rêzikên Al-Mg-Si, rêzikên Al-Mg-Zn, û alloyên rêzikên Al-Mg de hêmanek lêzêdekerek hevpar e. Di 600°C de, helbûna kromê di alumînyûmê de %0,8 e û di bingeh de li germahiya odeyê nayê çareser kirin. Krom di aluminiumê de pêkhateyên navmetalîkî yên wekî (CrFe)Al7 û (CrMn)Al12 çêdike, ku rê li ber navokîkirin û mezinbûna pêvajoya ji nû ve krîstalîzasyonê digire û bandorek xurtkirinê li ser alloyê dike. Di heman demê de ew dikare serhişkiya alloyê jî baştir bike û metirsiya şikestina korozyonê ya stresê kêm bike.

Lêbelê, malper hestiyariya qutkirinê zêde dike, fîlima anodîzekirî zer dike. Rêjeya kromê ku li aligirên aluminiumê tê zêdekirin bi gelemperî ji% 0,35 derbas nabe û bi zêdebûna hêmanên veguhêz ên di alloyê de kêm dibe.

Strontium

Strontium hêmanek rû-aktîf e ku dikare tevgera qonaxên pêkhateya navmetalîkî bi krîstalografî biguhezîne. Ji ber vê yekê, dermankirina guheztinê ya bi hêmana strontium dikare karbidestiya plastîk a alloyê û kalîteya hilbera paşîn baştir bike. Ji ber dema guhertina bi bandor a dirêj, bandorek baş û dubarebûna wê, strontium di van salên dawî de şûna karanîna sodyûmê di aligirên avêtina Al-Si de girt. Zêdekirina 0,015% ~ 0,03% strontium li alija aluminiumê ya ji bo derxistinê, qonaxa β-AlFeSi ya di îngotê de vediguherîne qonaxa α-AlFeSi, dema homojenkirina îngoyê bi 60% ~ 70% kêm dike, taybetmendiyên mekanîkî û pêvajokirina plastîk a materyalan baştir dike; başkirina ziraviya rûyê hilberan.

Ji bo alûmên aluminiumê yên bi silicon bilind (10% ~ 13%) deformekirin, lê zêdekirina 0,02% ~ 0,07% elementa strontium dikare krîstalên seretayî kêm bike, û taybetmendiyên mekanîkî jî bi girîngî çêtir dibin. Hêza tîrêjê бb ji 233MPa berbi 236MPa ve hatî zêde kirin, û hêza hilberandinê б0.2 ji 204MPa derket 210MPa, û dirêjbûna б5 ji 9% berbi 12% zêde bû. Zêdekirina strontium li alikariya hîpereutectic Al-Si dikare mezinahiya pariyên siliconê yên seretayî kêm bike, taybetmendiyên hilberandina plastîk baştir bike, û rijandina germ û sar a xweş bike.

Zirconium

Zirconium di aligirên aluminiumê de jî pêvekek hevpar e. Bi gelemperî, mîqdara ku li alloyên aluminiumê tê zêdekirin 0,1% ~ 0,3% e. Zirconium û aluminium pêkhateyên ZrAl3 çêdikin, ku dikarin pêvajoya ji nû ve krîstalîzasyonê asteng bikin û gewherên ji nû ve krîstalîzekirî paqij bikin. Zirconium di heman demê de dikare avahiya avêtinê jî paqij bike, lê bandor ji titanium piçûktir e. Hebûna zirconium dê bandora paqijkirina genim a titanium û boron kêm bike. Di aligirên Al-Zn-Mg-Cu de, ji ber ku zirconium ji krom û manganez bandorek piçûktir li ser hestiyariya qutkirinê heye, guncav e ku meriv li şûna krom û manganzê zirconium bikar bîne da ku avahiyek ji nû ve krîstalîzekirî paqij bike.

hêmanên erdê kêm

Hêmanên erdê yên nadir li aligirên aluminiumê têne zêdekirin da ku di dema avêtina aligirê aluminiumê de supersarbûna pêkhateyan zêde bikin, genim safî bikin, cîhê krîstalê yê duyemîn kêm bikin, gaz û tevlêbûnên di alloyê de kêm bikin, û meyldar dibin ku qonaxa tevlêbûnê sferoidîze bikin. Di heman demê de ew dikare tansiyona rûkalê ya helandinê jî kêm bike, şilbûnê zêde bike, û avêtina nav topan hêsan bike, ku bandorek girîng li performansa pêvajoyê dike. Çêtir e ku meriv erdên cihêreng ên nadir bi qasî 0,1% lê zêde bike. Zêdekirina erdên nadir ên têkel (tevlihev La-Ce-Pr-Nd, hwd.) germahiya krîtîk a ji bo pêkhatina qada G?P ya pîr di alikariya Al-0,65%Mg-0,61%Si kêm dike. Aloyeyên aluminiumê yên ku magnezyûm hene dikarin metamorfîzma hêmanên erdê yên hindik teşwîq bikin.

Nepaqijiyê

Vanadyûm di aligirên aluminiumê de VAl11 pêkhateya rezîl çêdike, ku di pêvajoya helandin û avêtinê de di safîkirina genim de rolek dilîze, lê rola wê ji ya titanium û zirconium piçûktir e. Vanadium di heman demê de bandorek paqijkirina strukturên ji nû ve û zêdekirina germahiya vejînê jî heye.

Çareseriya zexm ya kalsiyûmê di aligirên aluminiumê de zehf kêm e, û ew bi aluminiumê re tevliheviyek CaAl4 çêdike. Kalsiyûm hêmanek superplastîk a aligirên aluminiumê ye. Alîjenek aluminiumê ku bi qasî 5% kalsiyûm û 5% manganez heye xwedan superplastîk e. Kalsiyûm û silicon CaSi çê dikin, ku di aluminiumê de nayê çareser kirin. Ji ber ku mîqdara çareseriya zexm a silicon kêm dibe, guheztina elektrîkê ya aluminium-a paqij a pîşesaziyê dikare hinekî baştir bibe. Kalsiyûm dikare performansa birrîna alloyên aluminiumê baştir bike. CaSi2 bi dermankirina germê nikare aligirên aluminiumê xurt bike. Rêjeyên şopên kalsiyûmê di rakirina hîdrojenê ji aluminiumê de arîkar in.

Elementên lead, tin, û bismut metalên niqteya helînê ne. Çareseriya wan a zexm di aluminium de piçûk e, ku hinekî hêza alloyê kêm dike, lê dikare performansa qutkirinê baştir bike. Bismuth di dema hişkbûnê de berfireh dibe, ku ji xwarinê re sûdmend e. Zêdekirina bismutê li aligirên magnesyûmê yên bilind dikare pêşî li şilbûna sodyûm bigire.

Antîmon bi giranî wekî guhêrbar di aligirên aluminiumê yên avêtinê de tê bikar anîn, û kêm kêm di aligirên aluminiumê yên deformekirî de tê bikar anîn. Tenê bismuthê di alema aluminiumê ya deformkirî ya Al-Mg de biguhezînin da ku pêşî li şilbûna sodyûmê bigirin. Elementa antîmonê li hin aligirên Al-Zn-Mg-Cu tê zêdekirin da ku performansa pêvajoyên pêçandina germ û sar çêtir bikin.

Beryllium dikare strukturên fîlima oksîdê di aligirên aluminiumê yên deformeyî de baştir bike û windabûna şewitandinê û tevlêbûnên di dema helandin û avêtinê de kêm bike. Beryllium hêmanek jehrîn e ku dikare di mirovan de bibe sedema jehrbûna alerjîk. Ji ber vê yekê, beryllium nikare di aligirên aluminiumê de ku bi xwarin û vexwarinan re têkiliyek tê de hebe. Naveroka beryllium di materyalên welding de bi gelemperî di binê 8μg / ml de tê kontrol kirin. Aloyeyên aluminiumê yên ku wekî substratên welding têne bikar anîn divê naveroka beryllium jî kontrol bikin.

Sodyûm hema hema di aluminiumê de nayê çareser kirin, û herî zêde helbûna zexm ji %0,0025 kêmtir e. xala helînê ya sodyûmê kêm e (97.8℃), dema ku sodyûm di alloyê de hebe, ew di dema hişkbûnê de li ser rûbera dendritê an jî sînorê genim tê vegirtin, di dema pêvajoyek germ de, sodyuma li ser sînorê genim qatek adsorpsiyonê ya şil çêdike. ku di encamê de şikestineke şikestî çêdibe, pêkhateyên NaAlSi çêdibin, sodyuma azad tune, û "sodyûm şikestî" çênabe.

Dema ku naveroka magnesium ji 2% derbas dibe, magnesium silicon digire û sodyûmê belaş dibarîne, û di encamê de "birûstiya sodyûm" derdikeve. Ji ber vê yekê, alaya aluminiumê ya magnesiumê ya bilind nayê destûr kirin ku fluksa xwêya sodyûm bikar bîne. Rêbazên ji bo pêşîlêgirtina "teqandina sodyûmê" di nav xwe de klorînasyon heye, ku dibe sedem ku sodyûm NaCl çêbike û di nav şeqê de tê rijandin, bismut lê zêde dike ku Na2Bi çêbike û dikeve matrixa metalê; lê zêdekirina antîmon ku Na3Sb çêbike an jî zevîyên nadir lê zêde bike dikare heman bandorê bike.

Ji hêla May Jiang ve ji MAT Aluminium ve hatî guherandin


Dema şandinê: Tebax-08-2024