Einfluss von Elementen in Aluminiumlegierungen auf die Eigenschaften von Aluminiumlegierungen

elementares Aluminium

Aluminium ist ein sehr häufig vorkommendes Element mit dem Symbol Al und der Ordnungszahl 13. Die Erdkruste ist nach der Erdkruste das zweitgrößte Vorkommen an Aluminium.Sauerstoff (Chemie)im Gesang antwortenSilizium (Chemie)steht mit einem Gehalt von 8,31 TP3T an dritter Stelle und ist das am häufigsten vorkommende metallische Element in der Erdkruste.

Aluminium

Aluminium gehört zu den Leichtmetallwerkstoffen, denen grundsätzlich eine bestimmte Menge anderer Legierungselemente zugesetzt wird.AluminiumZusätzlich zu den allgemeinen Eigenschaften von Aluminium, hat es auch bestimmte Legierungseigenschaften aufgrund der verschiedenen Arten und Mengen von Legierungselementen. Aluminiumlegierung Dichte von 2,63 ~ 2,85g/cm3 hohe Festigkeit (σb 110 ~ 650MPa) hat gute Gusseigenschaften und Kunststoffverarbeitung Eigenschaften, gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit, kann als strukturelle Materialien verwendet werdenGießenDie Produkte finden breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, im Transportwesen, im Bauwesen, in der Elektromechanik, in der Leichtchemie und im täglichen Bedarf, beim Stanzen und Schmieden.

Auswirkung von zugesetzten Elementen auf die Festigkeit von Aluminiumlegierungen

Kupfer ist das Metallelement (Cu), Magnesium (Mg), Silizium (Si), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Nickel (Ni), Zink (Zn) und so weiter, die im Folgenden vorgestellt werden, um die Leistung der Aluminiumlegierung zu beeinflussen.

1. kupfer (Cu)

Kupfer ist ein wichtiges Legierungselement in Aluminiumlegierungen, das neben der Ausscheidung von CuAl durch Alterung auch eine gewisse Mischkristallverfestigung aufweist.₂Sie hat einen signifikanten Zeitverstärkungseffekt.

Blickwinkel::Mischkristallverstärkung und rechtzeitige Verstärkungswirkung ist gut, Kupfergehalt in 4% bis 6.8%, wenn die Verstärkungswirkung ist die beste, so dass die meisten der Kupfergehalt von harten Aluminiumlegierungen in diesem Bereich. Erhöhen Sie den Kupfergehalt, verbessern Sie die Mobilität der Legierung, die Zugfestigkeit und die Härte, verbessern Sie die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit.

Nachteile::Verringert die Korrosionsbeständigkeit und Plastizität und erhöht die Neigung zu thermischer Rissbildung.

2) Magnesium (Mg)

Die Verstärkung von Aluminium durch Magnesium ist erheblich. Pro 1% Magnesiumzusatz erhöht sich die Zugfestigkeit um etwa 34MPa. Werden weniger als 1% Mangan zugesetzt, kann die Verstärkungswirkung erhöht werden. Daher kann durch den Zusatz von Mangan der Magnesiumgehalt reduziert und die Neigung zur Heißrissbildung verringert werden. Darüber hinaus kann Mangan die Mg₅Al₈Mittlere Verbundausscheidung für verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Schweißfunktion.

Blickwinkel::Erhöht die Zugfestigkeit und Streckgrenze und verbessert die Schneid- und Bearbeitungseigenschaften der Legierung.

Nachteile::Mg₂Si macht Gussstücke spröde.

3. silizium (Si)

Mg₂Die maximale Löslichkeit von Si in Aluminium beträgt 1,85%, die mit der Temperatur abnimmt. Bei verformten Aluminiumlegierungen ist Silizium allein auf das Schweißen von Werkstoffen beschränkt, Silizium in Aluminium hat auch eine gewisse verstärkende Wirkung.

Blickwinkel::Verbessert die Gießbarkeit von Legierungen. Silizium und Aluminium können feste gelöste Stoffe bilden, die die Form der Legierung bei hohen Temperaturen verbessern, die Schrumpfung verringern und keine Neigung zu Heißrissen haben. Verbessert die Zugfestigkeit, Härte, Schneidbarkeit und Hochtemperaturfestigkeit und verringert die Dehnung.

Nachteile::Kristalline Ausfällung von Silizium (Si) freie Silizium harte Flecken sind leicht zu erscheinen, so dass die Schneidbarkeit ist schlecht, hohe Silizium-Aluminium-Legierung auf dem Gießen Tiegel der Schmelze Wirkung ist ernst.

4. eisen (Fe)

Blickwinkel::Bei einem Eisengehalt von 0,6 haftet die Aluminiumlegierung besonders stark an der Form, d.h. es ist nicht leicht, die Form zu lösen. Wenn der Eisengehalt 0,6 % übersteigt, ist die Haftung der Form stark reduziert.

Nachteile::Wenn Aluminiumlegierungen zu viel Eisen enthalten, ist das Eisen Feal₃Fe₂Al₇und Al-Si-Fe-Flocken oder eine nadelförmige Organisation in der Legierung, die Metallverbindungen erzeugt, die harte Stellen bilden. Diese Organisation verringert auch die mechanischen Eigenschaften, erhöht die Heißrissbildung und macht Gussstücke spröde. Es gibt auch Eisen-(Fe)-Äquivalente von mehr als 1,21 TP3T, die die Fließfähigkeit der Legierung verringern, die Gussqualität beeinträchtigen und die Lebensdauer von Metallteilen in Druckgussanlagen verkürzen.

5. mangan (Mn)

Die maximale Löslichkeit von Mangan in fester Lösung beträgt 1,82%. Bei einem Mangangehalt von 0,8% steigt die Festigkeit der Legierung mit der Löslichkeit und die Dehnung erreicht das Maximum. al-Mn-Legierungen sind lang- und kurzzeithärtende Legierungen, d.h. sie werden durch Wärmebehandlung nicht verfestigt.

Blickwinkel::Die Festigkeit der Legierung steigt mit zunehmender Löslichkeit. Die Dehnung erreicht ihren Höchstwert, wenn der Mangangehalt 0,8% beträgt. Mangan (Mn) verhindert den Rekristallisationsprozess von Aluminiumlegierungen, erhöht die Rekristallisationstemperatur und verfeinert die rekristallisierten Körner erheblich. Die Verfeinerung der rekristallisierten Körner erfolgt hauptsächlich durch Mnal₆Die diffusen Plasmen der Verbindungen behindern das Wachstum von rekristallisierten Körnern.MnAl₆Ein weiterer Effekt ist, dass es verunreinigtes Eisen (Fe) auflösen kann, um (Fe, Mn)Al₆Die neue Technologie soll das schuppige oder nadelförmige Gewebe in Aluminiumlegierungen von Eisen in feines kristallines Gewebe umwandeln und so die schädlichen Auswirkungen von Eisen verringern.

Nachteile::Ein zu hoher Mangangehalt kann zu Entmischung führen.

6. nickel (Ni)

Blickwinkel::Es neigt dazu, die Zugfestigkeit und die Härte zu erhöhen, und hat einen erheblichen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit.

Nachteile::Geringere Korrosionsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit.

7. zink (Zn)

Blickwinkel::Zink und Magnesium werden gleichzeitig zu Aluminium hinzugefügt, um die verstärkende Phase Mg/Zn zu bilden.₂hat eine signifikante Verstärkungswirkung auf die Legierung.

Nachteile::Neigung zu Spannungsrisskorrosion.