Lapan unsur utama yang mempengaruhi prestasi aloi aluminium ialah vanadium, kalsium, plumbum, timah, bismut, antimoni, berilium, dan natrium. Bergantung pada tujuan penggunaan gegelung aluminium siap, elemen berbeza ditambah semasa pemprosesan. Unsur-unsur kekotoran ini mempunyai takat lebur dan struktur yang berbeza, membentuk sebatian yang berbeza dengan aluminium, dengan itu mempunyai kesan yang berbeza-beza terhadap prestasi aloi aluminium.
1. Unsur Logam: Pengaruh Kuprum
Kuprum ialah unsur pengaloian yang penting dan mempunyai kesan pengukuhan larutan pepejal tertentu. Selain itu, CuAl2 yang dimendakkan semasa penuaan mempunyai kesan pengukuhan penuaan yang ketara. Kandungan kuprum dalam kepingan aluminium biasanya antara 2.5% dan 5%. Kesan pengukuhan adalah terbaik apabila kandungan kuprum adalah antara 4% dan 6.8%, jadi kebanyakan aloi aluminium keras mempunyai kandungan kuprum dalam julat ini.
2. Unsur Logam: Pengaruh Silikon
Dalam sistem aloi Al-Mg2Si, dalam bahagian aluminium-kaya rajah fasa, keterlarutan maksimum Mg2Si dalam aluminium ialah 1.85%, dan ia berkurangan secara perlahan dengan penurunan suhu. Dalam aloi aluminium tempa, silikon yang ditambah sahaja pada kepingan aluminium adalah terhad kepada bahan kimpalan, tetapi silikon yang ditambah kepada aluminium juga memberikan kesan pengukuhan tertentu.
3. Unsur Logam: Pengaruh Magnesium
Magnesium mempunyai kesan pengukuhan yang ketara pada aluminium. Bagi setiap peningkatan 1% dalam magnesium, kekuatan tegangan meningkat kira-kira 34 MPa. Jika kurang daripada 1% mangan ditambah, ia mungkin memberikan pengukuhan tambahan. Oleh itu, menambah mangan membolehkan kandungan magnesium dikurangkan sementara juga mengurangkan kecenderungan retak panas. Selain itu, mangan membantu sebatian Mg5Al8 memendakan dengan lebih sekata, meningkatkan ketahanan kakisan dan prestasi kimpalan.
4. Unsur Logam: Pengaruh Mangan
Keterlarutan maksimum mangan dalam larutan pepejal ialah 1.82%. Kekuatan aloi terus meningkat dengan keterlarutan, dan apabila kandungan mangan adalah 0.8%, pemanjangan mencapai maksimum. Aloi Al-Mn ialah aloi keras yang lama- dan pendek-, bermakna ia tidak boleh dikuatkan dengan rawatan haba.
5. Unsur Logam: Kesan Zink
Dalam rajah fasa sistem aloi Al-Zn, pada 275 darjah , keterlarutan zink dalam aluminium ialah 31.6%, manakala pada 125 darjah ia berkurangan kepada 5.6%. Menambah zink sahaja kepada aluminium di bawah keadaan ubah bentuk mempunyai kesan yang sangat terhad untuk meningkatkan kekuatan aloi aluminium. Selain itu, terdapat kecenderungan retakan kakisan tegasan, yang menyekat penggunaannya.
6. Unsur Logam: Kesan Besi dan Silikon
Besi ditambah sebagai unsur pengaloian dalam aloi aluminium tempa Al-Cu-Mg-Ni-Fe, dan silikon ditambah dalam Al-Mg-Si aluminium tempa dan Al-Si rod kimpalan dan aluminium-aloi tempa silikon. Dalam aloi aluminium lain, silikon dan besi adalah kekotoran biasa dan mempunyai kesan yang ketara ke atas sifat aloi. Mereka terutamanya wujud sebagai FeCl3 dan silikon bebas. Apabila kandungan silikon lebih tinggi daripada besi, fasa -FeSiAl3 (atau Fe2Si2Al9) terbentuk; apabila kandungan besi lebih tinggi daripada silikon, fasa -Fe2SiAl8 (atau Fe3Si2Al12). Nisbah besi kepada silikon yang tidak betul boleh menyebabkan keretakan tuangan, dan kandungan besi yang berlebihan dalam aluminium tuang boleh menyebabkan tuangan rapuh.
7. Unsur Logam: Kesan Titanium dan Boron
Titanium ialah tambahan yang biasa digunakan dalam aloi aluminium dan ditambah dalam bentuk aloi induk Al-Ti atau Al-Ti-B. Titanium membentuk fasa TiAl2 dengan aluminium, berfungsi sebagai teras nukleasi bukan{5}}spontan semasa pemejalan, yang membantu memperhalusi struktur palsu dan struktur mikro kimpalan. Dalam aloi Al-Ti, kandungan kritikal titanium apabila tindak balas bungkusan berlaku ialah kira-kira 0.15%. Jika boron hadir, kandungan kritikal ini dikurangkan kepada serendah 0.01%.
8. Unsur Logam: Kesan Chromium dan Strontium
Kromium membentuk sebatian antara logam seperti (CrFe)Al7 dan (CrMn)Al12 dalam plat aluminium, yang menghalang proses nukleasi dan pertumbuhan semasa penghabluran semula, memberikan kesan pengukuhan tertentu kepada aloi. Ia juga boleh meningkatkan keliatan aloi dan mengurangkan kerentanan kepada retakan kakisan tekanan. Walau bagaimanapun, ia meningkatkan sensitiviti pelindapkejutan dan menyebabkan filem oksida anodik kelihatan kuning. Kandungan kromium dalam aloi aluminium secara amnya tidak melebihi 0.35% dan berkurangan dengan pertambahan unsur peralihan dalam aloi. Menambah 0.015% hingga 0.03% strontium kepada aloi aluminium tersemperit mengubah -fasa AlFeSi dalam jongkong tuangan kepada aksara-Cina-berbentuk -fasa AlFeSi, mengurangkan masa penhomogenan jongkong sebanyak 60% kepada 70% kebolehkerjaan bahan, meningkatkan kebolehkerjaan plastik dan sifat mekanikal. kekasaran produk. Untuk aloi aluminium tempa-tinggi (10%–13%), menambah strontium 0.02% hingga 0.07% boleh meminimumkan kristal utama dan meningkatkan sifat mekanikal dengan ketara. Kekuatan tegangan σb meningkat daripada 233 MPa kepada 236 MPa, kekuatan alah σ0.2 meningkat daripada 204 MPa kepada 210 MPa, dan pemanjangan δ5 meningkat daripada 9% kepada 12%. Dalam aloi hipereutetik Al-Si, menambah strontium boleh mengurangkan saiz zarah silikon primer, meningkatkan sifat pemprosesan plastik dan memudahkan gelek panas dan gelek sejuk yang licin.
