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, kerana takat lebur yang berbeza-beza dan struktur yang berbeza, membentuk sebatian yang berbeza dengan aluminium, dan dengan itu mempunyai kesan yang berbeza terhadap prestasi aloi aluminium.
1. Unsur Logam: Pengaruh Kuprum
Kuprum ialah unsur pengaloian yang penting dan menyediakan beberapa pengukuhan penyelesaian pepejal. Selain itu, CuAl2 yang mengendap semasa penuaan mempunyai kesan pengukuhan penuaan yang ketara. Kandungan kuprum dalam plat aluminium biasanya antara 2.5% dan 5%. Apabila kandungan tembaga adalah antara 4% dan 6.8%, kesan pengukuhan adalah optimum, itulah sebabnya kebanyakan aloi aluminium keras mempunyai kandungan kuprum dalam julat ini.
2. Unsur Logam: Pengaruh Silikon
Untuk sistem aloi Al-Mg2Si, mengikut rajah fasa aloi, keterlarutan maksimum Mg2Si dalam aluminium ialah 1.85%, dan ia berkurangan secara perlahan dengan pengurangan suhu. Dalam aloi aluminium yang cacat, silikon dengan sendirinya ditambah terutamanya pada plat aluminium untuk bahan kimpalan, tetapi menambah silikon kepada aluminium juga memberikan kesan pengukuhan tertentu.
3. Unsur Logam: Kesan 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 boleh meningkatkan kesan pengukuhan. Oleh itu, selepas menambah mangan, kandungan magnesium dapat dikurangkan, yang juga mengurangkan risiko retak panas. Selain itu, mangan boleh membantu sebatian Mg5Al8 memendakan dengan lebih sekata, meningkatkan rintangan kakisan dan kebolehkimpalan.
4. Unsur Logam: Kesan Mangan
Mangan mempunyai keterlarutan maksimum 1.82% dalam larutan pepejal. Kekuatan aloi terus meningkat dengan lebih banyak mangan terlarut, dan pemanjangan mencapai kemuncaknya pada 0.8% mangan. Aloi Al-Mn secara semula jadi berumur-keras tanpa rawatan haba, bermakna ia tidak boleh dikuatkan melalui rawatan haba.
5. Unsur Logam: Kesan Zink
Dalam sistem aloi Al-Zn, keterlarutan zink dalam aluminium ialah 31.6% pada 275 darjah dalam kawasan kaya aluminium-diagram fasa keseimbangan, tetapi turun kepada 5.6% pada 125 darjah . Apabila zink ditambah kepada aluminium sahaja, sumbangannya untuk mengukuhkan aloi di bawah ubah bentuk adalah sangat terhad, dan ia juga cenderung menyebabkan keretakan kakisan tegasan, yang mengehadkan penggunaannya.
6. Unsur Logam: Kesan Besi dan Silikon
Besi dalam Al-Cu-Mg-Ni-Fe tempa aloi aluminium dan silikon dalam Al-Mg-Si tempa aluminium dan Al-Rod kimpalan dan aluminium-aloi penempaan silikon ditambah sebagai unsur pengaloian. Dalam aloi aluminium lain, silikon dan besi adalah kekotoran biasa yang menjejaskan sifat aloi dengan ketara. Mereka terutamanya wujud sebagai FeCl3 dan silikon bebas. Apabila kandungan silikon lebih tinggi daripada besi, fasa -FeSiAl3 (atau Fe2Si2Al9), manakala jika kandungan besi lebih tinggi daripada silikon, fasa -Fe2SiAl8 (atau Fe3Si2Al12). Nisbah besi-kepada-silikon yang tidak betul boleh menyebabkan keretakan dalam tuangan dan terlalu banyak besi dalam aluminium tuang boleh menjadikan tuangan rapuh.
7. Unsur Logam: Kesan Titanium dan Boron
Titanium ialah unsur yang biasa ditambahkan dalam aloi aluminium, biasanya ditambah dalam bentuk aloi induk Al-Ti atau Al-Ti-B. Titanium membentuk fasa TiAl2 dengan aluminium, berfungsi sebagai pusat nukleasi bukan-spontan semasa penghabluran dan membantu menapis struktur yang ditempa dan dikimpal. Dalam aloi Al-Ti, kandungan titanium kritikal untuk membentuk tindak balas superkonduktor adalah kira-kira 0.15%, tetapi jika boron wujud, ini berkurangan kepada serendah 0.01%.
8. Unsur Logam: Kesan Chromium dan Strontium
Kromium membentuk sebatian antara logam seperti (CrFe)Al7 dan (CrMn)Al12 dalam kepingan aluminium, yang menghalang proses nukleasi dan pertumbuhan penghabluran semula. Ini memberikan sedikit pengukuhan kepada aloi, menambah baik keliatan aloi, dan mengurangkan kepekaan terhadap tekanan retakan kakisan. Walau bagaimanapun, ia juga meningkatkan sensitiviti pelindapkejutan dan menjadikan filem anod kelihatan kuning. Penambahan kromium dalam aloi aluminium biasanya tidak lebih daripada 0.35%, dan ia berkurangan apabila jumlah unsur peralihan dalam aloi meningkat. Menambah 0.015%–0.03% strontium kepada aloi aluminium untuk penyemperitan mengubah -fasa AlFeSi dalam jongkong tuang menjadi-watak-berbentuk -AlFeSi fasa Cina, mengurangkan masa penhomogenan jongkong tuang sebanyak 60%–70% sifat permukaan mekanikal, dan kebolehkerjaan yang kasar, dan kebolehkerjaan sifat permukaan yang kasar dan kasar. daripada produk tersebut. Untuk aloi aluminium cacat silikon tinggi (10%–13%), menambah 0.02%–0.07% strontium boleh meminimumkan kristal primer dan meningkatkan sifat mekanikal dengan ketara: kekuatan tegangan muktamad σb meningkat daripada 233 MPa kepada 236 MPa, kekuatan hasil σ0.2 MPa panjang meningkat daripada 204 MPa kepada 204 MPa. daripada 9% kepada 12%. Dalam aloi Al-Si hypereutectic, penambahan strontium boleh mengurangkan saiz zarah silikon primer, meningkatkan kebolehkerjaan plastik dan membolehkan gelek panas dan sejuk yang licin.
