发布时间：2020-12-17点击：4558
一、合金元素影响
1.铜元素Cu
铝铜合金富铝部分548时，，，，，，，，铜在铝中的***大溶解度为5.65%，，，，，，，，温度降到302时，，，，，，，，铜的溶解度为0.45% 。。。。。。铜是重要的合金元素，，，，，，，，有一定的固溶强化效果，，，，，，，，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果 。。。。。。铝合金中铜含量通常在2.5%～5%，，，，，，，，铜含量在4%～6.8%时强化效果***好，，，，，，，，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围 。。。。。。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素 。。。。。。
2.硅元素Si
Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，，，，，，，，硅在固溶体中的***大溶解度为1.65% 。。。。。。尽管溶解度随温度降低而减少，，，，，，，，介这类合金一般是不能热处理强化的 。。。。。。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性 。。。。。。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，，，，，，，，强化相为MgSi 。。。。。。镁和硅的质量比为1.73∶1 。。。。。。设计Al-Mg-Si系合金成分时，，，，，，，，基体上按此比例配置镁和硅的含量 。。。。。。有的Al-Mg-Si合金，，，，，，，，为了提高强度，，，，，，，，加入适量的铜，，，，，，，，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响 。。。。。。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的***大溶解度为1.85%，，，，，，，，且随温度的降低而减速小 。。。。。。
变形铝合金中，，，，，，，，硅单独加入铝中只限于焊接材料，，，，，，，，硅加入铝中亦有一定的强化作用 。。。。。。
3.镁元素Mg
Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，，，，，，，，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变� 。。。。。。�，，，，，，但是在大部分工业用变形铝合金中，，，，，，，，镁的含量均小于6%，，，，，，，，而硅含量也低，，，，，，，，这类合金是不能热处理强化的，，，，，，，，但是可焊性良好，，，，，，，，抗蚀性也好，，，，，，，，并有中等强度 。。。。。。
镁对铝的强化是明显的，，，，，，，，每增加1%镁，，，，，，，，抗拉强度大约升***远34MPa 。。。。。。如果加入1%以下的锰，，，，，，，，可能补充强化作用 。。。。。。因此加锰后可降低镁含量，，，，，，，，同时可降低热裂倾向，，，，，，，，另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，，，，，，，，改善抗蚀性和焊接性能 。。。。。。
4.锰元素Mn
Al-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时，，，，，，，，锰在固溶体中的***大溶解度为1.82% 。。。。。。合金强度随溶解度增加不断增加，，，，，，，，锰含量为0.8%时，，，，，，，，延伸率达***大值 。。。。。。Al-Mn合金是非时效硬化合金，，，，，，，，即不可热处理强化 。。。。。。
锰能阻止铝合金的再结晶过程，，，，，，，，提高再结晶温度，，，，，，，，并能显着细化再结晶晶粒 。。。。。。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用 。。。。。。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁，，，，，，，，形成(Fe、Mn)Al6，，，，，，，，减小铁的有害影响 。。。。。。
锰是铝合金的重要元素，，，，，，，，可以单独加入形成Al-Mn二元合金，，，，，，，，更多的是和其它合金元素一同加入，，，，，，，，因此大多铝合金中均含有锰 。。。。。。
5.锌元素Zn
Al-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%，，，，，，，，而在125时其溶解度则下降到5.6% 。。。。。。
锌单独加入铝中，，，，，，，，在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限，，，，，，，，同时存在应力腐蚀开裂、倾向，，，，，，，，因而***了它的应用 。。。。。。
在铝中同时加入锌和镁，，，，，，，，形成强化相Mg/Zn2，，，，，，，，对合金产生明显的强化作用 。。。。。。Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时，，，，，，，，可明显增加抗拉强度和屈服强度 。。。。。。镁的含量超过形成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中，，，，，，，，锌和镁的比例控制在2.7左右时，，，，，，，，应力腐蚀开裂抗力***大 。。。。。。
如在Al-Zn-Mg基础上加入铜元素，，，，，，，，形成Al-Zn-Mg-Cu系合金，，，，，，，，基强化效果在所有铝合金中***大，，，，，，，，也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料 。。。。。。
二、微量元素的影响
1.铁和硅Fe-Si
铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，，，，，，，，硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中，，，，，，，，均作为合金元素加的，，，，，，，，在基它铝合金中，，，，，，，，硅和铁是常见的杂质元素，，，，，，，，对合金性能有明显的影响 。。。。。。它们主要以FeCl3和游离硅存在 。。。。。。在硅大于铁时，，，，，，，，形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，，，，，，，，而铁大于硅时，，，，，，，，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12) 。。。。。。当铁和硅比例不当时，，，，，，，，会引起铸件产生裂纹，，，，，，，，铸铝中铁含量过高时会使铸件产生脆性 。。。。。。
2.钛和硼Ti-B
钛是铝合金中常用的添加元素，，，，，，，，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入 。。。。。。钛与铝形成TiAl2相，，，，，，，，成为结晶时的非自发核心，，，，，，，，起细化铸造组织和焊缝组织的作用 。。。。。。Al-Ti系合金产生包反应时，，，，，，，，钛的临界含量约为0.15%，，，，，，，，如果有硼存在则减速小到0.01% 。。。。。。
3.铬Cr
铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素 。。。。。。600℃时，，，，，，，，铬在铝中溶解度为0.8%，，，，，，，，室温时基本上不溶解 。。。。。。
铬在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，，，，，，，，阻碍再结晶的形核和长大过程，，，，，，，，对合金有一定的强化作用，，，，，，，，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性 。。。。。。但会场增加淬火敏感性，，，，，，，，使阳极氧化膜呈黄色 。。。。。。
铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，，，，，，，，并随合金中过渡元素的增加而降低 。。。。。。
4.锶Sr
锶是表面活性元素，，，，，，，，在结晶学上锶能改变金属间化合物相的行为 。。。。。。因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和***终产品质量 。。。。。。由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点，，，，，，，，近年来在Al-Si铸造合金中取代了钠的使用 。。。。。。对挤压用铝合金中加入0.015%～0.03%锶，，，，，，，，使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相，，，，，，，，减少了铸锭均匀化时间60%～70%，，，，，，，，提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度 。。。。。。对于高硅(10%～13%)变形铝合金中加入0.02%～0.07%锶元素，，，，，，，，可使初晶减少至***低限度，，，，，，，，力学性能也显着提高，，，，，，，，抗拉强度бb由233MPa提高到236MPa，，，，，，，，屈服强度б0.2由204MPa提高到210MPa，，，，，，，，延伸率б5由9%增至12% 。。。。。。在过共晶Al-Si合金中加入锶，，，，，，，，能减小初晶硅粒子尺寸，，，，，，，，改善塑性加工性能，，，，，，，，可顺利地热轧和冷轧 。。。。。。
5.锆元素Zr
锆也是铝合金的常用添加剂 。。。。。。一般在铝合金中加入量为0.1%～0.3%，，，，，，，，锆和铝形成ZrAl3化合物，，，，，，，，可阻碍再结晶过程，，，，，，，，细化再结晶晶粒 。。。。。。锆亦能细化铸造组织，，，，，，，，但比钛的效果小 。。。。。。有锆存在时，，，，，，，，会降低钛和硼细化晶粒的效果 。。。。。。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，，，，，，，，由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的� 。。。。。。�，，，，，，因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织 。。。。。。
6.杂质元素Re
稀土元素加入铝合金中，，，，，，，，使铝合金熔铸时增加成分过冷，，，，，，，，细化晶粒，，，，，，，，减少二次晶间距，，，，，，，，减少合金中的气体和夹杂，，，，，，，，并使夹杂相趋于球化 。。。。。。�；； ；；箍山档腿厶灞砻嬲帕Γ�，，，，，，增加流动性，，，，，，，，有利于浇注成锭，，，，，，，，对工艺性能有着明显的影响 。。。。。。各种稀土加入量约为0.1%为好 。。。。。。�；； ；；旌舷⊥�(La-Ce-Pr-Nd等混合)的添加，，，，，，，，使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金时效G?P区形成的临界温度降低 。。。。。。含镁的铝合金，，，，，，，，能激发稀土元素的变质作用 。。。。。。
三、杂质元素的影响
钒在铝合金中形成VAl11难熔化合物，，，，，，，，在熔铸过程中起细化晶粒作用，，，，，，，，但比钛和锆的作用小 。。。。。。钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用 。。。。。。
钙在铝合金中固溶度极低，，，，，，，，与铝形成CaAl4化合物，，，，，，，，钙又是铝合金的超塑性元素，，，，，，，，大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性 。。。。。。钙和硅形成CaSi，，，，，，，，不溶于铝，，，，，，，，由于减小了硅的固溶量，，，，，，，，可稍微提高工业纯铝的导电性能 。。。。。。钙能改善铝合金切削性能 。。。。。。CaSi2不能使铝合金热处理强化 。。。。。。微量钙有利于去除铝液中的氢 。。。。。。
铅、锡、铋元素是低熔点金属，，，，，，，，它们在铝中固溶度不大，，，，，，，，略降低合金强度，，，，，，，，但能改善切削性能 。。。。。。铋在凝固过程中膨胀，，，，，，，，对补缩有利 。。。。。。高镁合金中加入铋可防止钠脆 。。。。。。
锑主要用作铸造铝合金中的变质剂，，，，，，，，变形铝合金很少使用 。。。。。。仅在Al-Mg变形铝合金中代替铋防止钠脆 。。。。。。锑元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中，，，，，，，，改善热压与冷压工艺性能 。。。。。。
铍在变形铝合金中可改善氧化膜的结构，，，，，，，，减少熔铸时的烧损和夹杂 。。。。。。铍是有毒元素，，，，，，，，能使人产生过敏性中毒 。。。。。。因此，，，，，，，，接触食品和饮料的铝合金中不能含有铍 。。。。。。焊接材料中的铍含量通常浚� ？？？？？？刂圃�8μg/ml以下 。。。。。。用作焊接基体的铝合金也应控制铍的含量 。。。。。。
钠在铝中几乎不溶解，，，，，，，，***大固溶度小于0.0025%，，，，，，，，钠的熔点低(97.8℃)，，，，，，，，合金中存在钠时，，，，，，，，在凝固过程中吸附在枝晶表面或晶界，，，，，，，，热加工时，，，，，，，，晶界上的钠形成液态吸附层，，，，，，，，产生脆性开裂时，，，，，，，，形成NaAlSi化合物，，，，，，，，无游离钠存在，，，，，，，，不产生“钠脆” 。。。。。。当镁含量超2%时，，，，，，，，镁夺取硅，，，，，，，，析出游离钠，，，，，，，，产生“钠脆” 。。。。。。因此高镁铝合金不允许使用钠盐熔剂 。。。。。。防止“钠脆”的方法有氯化法，，，，，，，，使钠形成NaCl排入渣中，，，，，，，，加铋使之生成Na2Bi进入金属基体;加锑生成Na3Sb或加入稀土亦可起到相同的作用 。。。。。。
来源：中国铝业网
