Influència dels elements d'impuresa en l'aliatge d'alumini

Influència dels elements d'impuresa en l'aliatge d'alumini

El vanadi forma el compost refractari VAl11 en l'aliatge d'alumini, que juga un paper en el refinament dels grans en el procés de fusió i colada, però l'efecte és menor que el del titani i el zirconi. El vanadi també té l'efecte de refinar l'estructura de recristal·lització i augmentar la temperatura de recristal·lització.

 

La solubilitat sòlida del calci en aliatges d'alumini és extremadament baixa i forma el compost CaAl4 amb l'alumini. El calci també és un element superplàstic dels aliatges d'alumini. L'aliatge d'alumini amb aproximadament un 5% de calci i un 5% de manganès té superplasticitat. El calci i el silici formen CaSi, que és insoluble en alumini. Com que es redueix la quantitat de solució sòlida de silici, es pot millorar lleugerament la conductivitat de l'alumini pur industrial. El calci pot millorar el rendiment de tall de l'aliatge d'alumini. El CaSi2 no pot reforçar el tractament tèrmic de l'aliatge d'alumini. Les traces de calci són beneficioses per eliminar l'hidrogen de l'alumini fos.

 

Els elements de plom, estany i bismut són metalls de baix punt de fusió. Tenen poca solubilitat sòlida en alumini, cosa que redueix lleugerament la resistència de l'aliatge, però pot millorar el rendiment de tall. El bismut s'expandeix durant la solidificació, cosa que és beneficiosa per a l'alimentació. Afegir bismut a aliatges amb alt contingut de magnesi pot evitar la "fragilitat del sodi".

 

L'antimoni s'utilitza principalment com a modificador en aliatges d'alumini fos, i rarament s'utilitza en aliatges d'alumini forjat. Només cal substituir el bismut en els aliatges d'alumini forjat Al-Mg per evitar la fragilització per sodi. Quan s'afegeix l'element antimoni a alguns aliatges Al-Zn-Mg-Cu, es pot millorar el rendiment del premsat en calent i el premsat en fred.

 

El beril·li pot millorar l'estructura de la pel·lícula d'òxid en l'aliatge d'alumini forjat i reduir les pèrdues per cremació i les inclusions durant la fosa. El beril·li és un element tòxic que pot causar intoxicació al·lèrgica. Per tant, els aliatges d'alumini que entren en contacte amb aliments i begudes no poden contenir beril·li. El contingut de beril·li en els materials de soldadura normalment es controla per sota de 8 μg/ml. L'aliatge d'alumini utilitzat com a base de soldadura també ha de controlar el contingut de beril·li.

 

El sodi és gairebé insoluble en alumini, la solubilitat sòlida màxima és inferior al 0,0025% i el punt de fusió del sodi és baix (97,8 °C). Quan hi ha sodi a l'aliatge, s'adsorbeix a la superfície de les dendrites o als límits de gra durant la solidificació. Durant el processament tèrmic, el sodi al límit de gra forma una capa d'adsorció líquida, i quan es produeix una esquerda fràgil, es forma el compost de NaAlSi, no hi ha sodi lliure i no es produeix "fragilitat de sodi". Quan el contingut de magnesi supera el 2%, el magnesi agafarà silici i precipitarà sodi lliure, donant lloc a una "fragilització de sodi". Per tant, els aliatges d'alumini amb alt contingut de magnesi no poden utilitzar fluxos de sal de sodi. El mètode per prevenir la "fragilització de sodi" és el mètode de cloració, que fa que el sodi formi NaCl i el descarrega a l'escòria, i afegeix bismut per fer que formi Na2Bi i entri a la matriu metàl·lica; afegir antimoni per formar Na3Sb o afegir terres rares també pot tenir el mateix paper.

 

Editat per May Jiang de MAT Aluminum


Data de publicació: 11 de novembre de 2023