鋁合金元素分析,各種元素各盡其能

2020-12-08 中國鋁業網

【鋁道網】　　銅元素

鋁銅合金富鋁部分548時，銅在鋁中的zui大溶解度為5.65%,溫度降到302時，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素(鋁合金元素分析)，有一定的固溶強化效果，此外時效析出的CuAl2有著明顯的時效強化效果。鋁合金中銅含量通常在2.5%~5%，銅含量在4%~6.8%時強化效果zui好，所以大部分硬鋁合金的含銅量處於這範圍。

鋁銅合金中可以含有較少的矽、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。

矽元素

Al—Si合金系富鋁部分在共晶溫度577時，矽在固溶體中的zui大溶解度為1.65%。儘管溶解度隨溫度降低而減少，介這類合金一般是不能熱處理強化的。鋁矽合金具有極好的鑄造性能和抗蝕性。

若鎂和矽同時加入鋁中形成鋁鎂矽系合金，強化相為MgSi。鎂和矽的質量比為1.73:1。設計Al-Mg-Si系合金成分時，基體上按此比例配置鎂和矽的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了提高強度，加入適量的銅，同時加入適量的鉻以抵消銅對抗蝕性的不利影響。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部分Mg2Si在鋁中的zui大溶解度為1.85%，且隨溫度的降低而減速小。

變形鋁合金中，矽單獨加入鋁中只限於焊接材料，矽加入鋁中亦有一定的強化作用。

鎂元素

Al-Mg合金系平衡相圖富鋁部分儘管溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大部分工業用變形鋁合金中，鎂的含量均小於6%，而矽含量也低，這類合金是不能熱處理強化的，但是可焊性良好，抗蝕性也好，並有中等強度鋁合金元素分析。

鎂對鋁的強化是明顯的，每增加1%鎂，抗拉強度大約升高瞻遠34MPa。如果加入1%以下的錳，可能補充強化作用。因此加錳後可降低鎂含量，同時可降低熱裂傾向，另外錳還可以使Mg5Al8化合物均勻沉澱，改善抗蝕性和焊接性能。

錳元素

Al-Mn合金系平平衡相圖部分在共晶溫度658時，錳在固溶體中的zui大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時，延伸率達zui大值。Al-Mn合金是非時效硬化合金，即不可熱處理強化。

鋅元素

Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部分275時鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時其溶解度則下降到5.6%鋁合金元素分析。

鋅單獨加入鋁中，在變形條件下對鋁合金強度的提高十分有限，同時存在應力腐蝕開裂、傾向，因而限制了它的應用。

在鋁中同時加入鋅和鎂，形成強化相Mg/Zn2，對合金產生明顯的強化作用。Mg/Zn2含量從0.5%提高到12%時，可明顯增加抗拉強度和屈服強度。鎂的含量超過形成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的比例控制在2.7左右時，應力腐蝕開裂抗力zui大。

 

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