Уплыў прымесных элементаў у алюмініевым сплаве

Уплыў прымесных элементаў у алюмініевым сплаве

Ванадый утварае ў алюмініевым сплаве вогнетрывалае злучэнне VAl11, якое адыгрывае ролю ў рафінаванні зерняў у працэсе плаўлення і ліцця, але гэты эфект меншы, чым у тытана і цырконія. Ванадый таксама ўплывае на рафінаванне структуры перакрышталізацыі і павышэнне тэмпературы перакрышталізацыі.

 

Растваральнасць кальцыя ў цвёрдым стане ў алюмініевым сплаве надзвычай нізкая, і ён утварае злучэнне CaAl4 з алюмініем. Кальцый таксама з'яўляецца звышпластычным элементам алюмініевага сплаву. Алюмініевы сплаў з каля 5% кальцыя і 5% марганцу мае звышпластычнасць. Кальцый і крэмній утвараюць CaSi, які нерастваральны ў алюмініі. Паколькі колькасць цвёрдага раствора крэмнію зніжаецца, праводнасць прамысловага чыстага алюмінію можа быць некалькі палепшана. Кальцый можа палепшыць рэжучыя здольнасці алюмініевага сплаву. CaSi2 не можа ўзмацніць тэрмічную апрацоўку алюмініевага сплаву. Сляды кальцыя карысныя для выдалення вадароду ў расплаўленым алюмініі.

 

Свінец, волава і вісмут — гэта лёгкаплавкія металы. Яны мала раствараюцца ў алюмініі, што нязначна зніжае трываласць сплаву, але можа палепшыць рэжучыя здольнасці. Вісмут пашыраецца падчас зацвярдзення, што карысна для падачы. Даданне вісмуту ў высокамагніевыя сплавы можа прадухіліць «натрыевую далікатнасць».

 

Сурма ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці мадыфікатара ў ліцейных алюмініевых сплавах і рэдка выкарыстоўваецца ў каваных алюмініевых сплавах. Замена вісмуту ў каваных алюмініевых сплавах Al-Mg дазваляе прадухіліць натрыевую ломкасць. Даданне сурмы ў некаторыя сплавы Al-Zn-Mg-Cu можа палепшыць характарыстыкі гарачага і халоднага прэсавання.

 

Берылій можа палепшыць структуру аксіднай плёнкі ў каваных алюмініевых сплавах і знізіць страты пры гарэнні і ўключэнні падчас ліцця. Берылій — гэта таксічны элемент, які можа выклікаць алергічнае атручванне. Таму алюмініевыя сплавы, якія кантактуюць з ежай і напоямі, не могуць утрымліваць берылій. Змест берылію ў зварачных матэрыялах звычайна кантралюецца ніжэй за 8 мкг/мл. Алюмініевы сплаў, які выкарыстоўваецца ў якасці зварачнай асновы, таксама павінен кантраляваць утрыманне берылію.

 

Натрый практычна нерастваральны ў алюмініі, максімальная растваральнасць у цвёрдым рэчыве складае менш за 0,0025%, а тэмпература плаўлення натрыю нізкая (97,8°C). Калі натрый прысутнічае ў сплаве, ён адсарбуецца на паверхні дендрытаў або межаў зерняў падчас зацвярдзення. Падчас тэрмічнай апрацоўкі натрый на межах зерняў утварае вадкі адсарбцыйны пласт, і пры ўзнікненні далікатнага расколу ўтвараецца злучэнне NaAlSi, свабодны натрый адсутнічае, і «натрыевая далікатнасць» не ўзнікае. Калі ўтрыманне магнію перавышае 2%, магній будзе звязваць крэмній і выпадаць у асадак свабодны натрый, што прывядзе да «натрыевай далікатнасці». Таму ў алюмініевых сплавах з высокім утрыманнем магнію нельга выкарыстоўваць флюсы натрыевых соляў. Метадам прадухілення «натрыевай далікатнасці» з'яўляецца хлараванне, пры якім натрый ператвараецца ў NaCl і вылучаецца ў шлак, а таксама дадаецца вісмут, каб ён ператварыўся ў Na2Bi і ўвайшоў у металічную матрыцу; даданне сурмы для ўтварэння Na3Sb або даданне рэдказямельных элементаў таксама можа гуляць тую ж ролю.

 

Пад рэдакцыяй Мэй Цзян з MAT Aluminum


Час публікацыі: 11 лістапада 2023 г.