알루미늄 합금의 원소가 알루미늄 합금의 특성에 미치는 영향

원소 알루미늄

알루미늄은 기호 Al과 원자 번호 13을 가진 매우 흔한 원소이며, 지각은 알루미늄 매장량에서 지구 지각 다음으로 많습니다.산소(화학)노래로 응답실리콘(화학)함량이 8.31 TP3T로 3위를 차지하며 지각에서 가장 풍부한 금속 원소입니다.

알루미늄

알루미늄은 기본적으로 일정량의 다른 합금 원소가 첨가되는 경금속 소재 중 하나입니다.알루미늄알루미늄의 일반적인 특성 외에도 합금 원소의 종류와 양이 다르기 때문에 특정 합금 특성을 가지고 있습니다. 2.63 ~ 2.85g/cm3 고강도(σb 110 ~ 650MPa)의 알루미늄 합금 밀도는 우수한 주조 특성 및 플라스틱 가공 특성, 우수한 전기 및 열전도도, 우수한 내식성 및 용접성을 가지며 구조 재료로 사용할 수 있습니다.캐스팅이 제품은 항공우주, 항공, 운송, 건설, 전자기계, 경화학 및 일용품, 스탬핑 및 단조 분야에서 널리 사용됩니다.

알루미늄 합금의 강도에 대한 첨가 원소의 영향

알루미늄 합금의 성능에 영향을 미치는 금속 원소는 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 철(Fe), 망간(Mn), 니켈(Ni), 아연(Zn) 등으로 아래에 소개된 원소들이 있습니다.

1. 구리(Cu)

구리는 알루미늄 합금에서 중요한 합금 원소이며, CuAl의 노화 침전 외에도 일부 고용체 강화가 있습니다.₂상당한 시간 강화 효과가 있습니다.

vantage::고용체 강화 및 적시 강화 효과가 좋고, 강화 효과가 가장 좋을 때 4% ~ 6.8%의 구리 함량이 우수하므로이 범위의 경질 알루미늄 합금의 구리 함량은 대부분입니다. 구리 함량을 높이고 합금 이동성, 인장 강도 및 경도를 개선하며 기계적 특성 및 가공성을 향상시킵니다.

단점::내식성과 가소성이 감소하고 열 균열이 발생하는 경향이 증가합니다.

2. 마그네슘(Mg)

마그네슘에 의한 알루미늄의 강화 효과는 상당합니다. 마그네슘 1%가 첨가될 때마다 인장 강도는 약 34MPa 증가하며, 망간을 1% 미만으로 첨가하면 강화 효과가 증가될 수 있습니다. 따라서 망간을 첨가하면 마그네슘 함량을 줄이고 열 균열의 경향을 줄일 수 있습니다. 또한 망간은 Mg₅Al₈내식성 및 용접 기능 향상을 위한 평균 복합 침전물.

vantage::인장 강도와 항복 한계가 증가하고 합금의 절삭 및 가공 특성이 향상됩니다.

단점::Mg₂Si는 주물을 부서지기 쉽게 만듭니다.

3. 실리콘(Si)

Mg₂알루미늄에서 Si의 최대 용해도는 1.85%이며 온도에 따라 감소합니다. 변형된 알루미늄 합금에서 실리콘만 첨가된 알루미늄 판은 용접 재료로 제한되며, 실리콘 첨가 알루미늄도 일정한 강화 효과가 있습니다.

vantage::합금의 주조성을 개선합니다. 실리콘과 알루미늄은 합금의 고온 형상을 개선하고 수축을 줄이며 고온 균열이 발생하지 않는 고체 용질을 형성할 수 있습니다. 인장 강도, 경도, 절삭성 및 고온 강도를 향상시키고 연신율을 감소시킵니다.

단점::실리콘(Si)이 없는 실리콘 하드 스팟의 결정 침전이 쉽게 나타나기 때문에 심각한 용융 효과의 주조 도가니에서 절삭성이 좋지 않고 높은 실리콘 알루미늄 합금이 나타납니다.

4. 철(Fe)

vantage::철분 함량이 0.6이면 알루미늄 합금은 금형에 강한 접착 효과를 가지며, 이는 특히 강하여 금형에서 쉽게 풀리지 않습니다. 철분 함량이 0.6 %를 초과하면 금형 접착 현상이 크게 감소합니다.

단점::알루미늄 합금에 철이 너무 많이 포함되어 있으면 철은 Feal입니다.₃Fe₂Al₇및 Al-Si-Fe 플레이크 또는 바늘 모양의 조직이 합금에 존재하여 단단한 반점을 형성하는 금속 화합물을 생성합니다. 이 조직은 또한 기계적 특성을 감소시키고 열균열을 증가시키며 주물을 부서지기 쉽게 만듭니다. 또한 합금 유동성을 감소시키고 주조 품질을 손상시키며 다이캐스팅 장비에서 금속 부품의 수명을 단축시키는 1.21 TP3T를 초과하는 철(Fe) 등가물도 있습니다.

5. 망간(Mn)

고용체에서 망간의 최대 용해도는 1.82%이며, 망간 함량이 0.8%인 경우 용해도에 따라 합금 강도가 증가하고 연신율이 최대에 도달합니다. al-Mn 합금은 장단시간 경화 합금, 즉 열처리에 의해 강화되지 않는 합금입니다.

vantage::합금의 강도는 용해도가 증가함에 따라 증가합니다. 연신율은 망간 함량이 0.8%일 때 최대 값에 도달합니다. 망간(Mn)은 알루미늄 합금의 재결정화 과정을 방지하고 재결정화 온도를 높이며 재결정화된 입자를 크게 정제합니다. 재결정된 입자의 정제는 주로 Mnal을 통해 이루어집니다.₆화합물의 확산 플라즈마는 재결정된 입자의 성장을 방해합니다.MnAl₆또 다른 효과는 불순물 철(Fe)을 용해하여 (Fe, Mn)Al을 형성할 수 있다는 것입니다.₆알루미늄 합금의 벗겨지거나 바늘 모양의 조직이 철에서 미세 결정 조직으로 바뀌면 철의 유해한 영향을 줄일 수 있습니다.

단점::과도한 망간 함량은 분리를 유발할 수 있습니다.

6. 니켈(Ni)

vantage::인장 강도와 경도를 증가시키는 경향이 있으며 내식성에 상당한 영향을 미칩니다.

단점::내식성 및 열 전도성 감소.

7. 아연(Zn)

vantage::아연과 마그네슘을 알루미늄에 동시에 첨가하여 강화 단계 Mg/Zn을 형성합니다.₂는 합금에 상당한 강화 효과를 가져옵니다.

단점::응력 부식 균열 경향.