Influência dos elementos das ligas de alumínio nas propriedades das ligas de alumínio

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O alumínio é um elemento muito comum com o símbolo Al e o número atómico 13. A crosta terrestre é o segundo elemento mais importante em termos de reservas de alumínio.oxigénio (química)responder com cânticossilício (química)com um teor de 8,31 TP3T, ocupa o terceiro lugar e é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre.

alumínio

O alumínio é um dos materiais metálicos leves aos quais se adiciona basicamente uma certa quantidade de outros elementos de liga.alumínioPara além das caraterísticas gerais do alumínio, este possui também determinadas caraterísticas de liga devido aos diferentes tipos e quantidades de elementos de liga. Densidade da liga de alumínio de 2,63 ~ 2,85g/cm3 de elevada resistência (σb 110 ~ 650MPa) com boas propriedades de fundição e de processamento de plásticos, boa condutividade eléctrica e térmica, boa resistência à corrosão e soldabilidade, pode ser utilizada como material estruturalfundiçãoOs produtos são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, aviação, transportes, construção, eletromecânica, química ligeira e necessidades diárias, estampagem e forjamento.

Efeito dos elementos adicionados na resistência das ligas de alumínio

O cobre é o elemento metálico (Cu), o magnésio (Mg), o silício (Si), o ferro (Fe), o manganês (Mn), o níquel (Ni), o zinco (Zn), etc., que são introduzidos abaixo para influenciar o desempenho da liga de alumínio.

1. cobre (Cu)

O cobre é um importante elemento de liga nas ligas de alumínio, com algum reforço em solução sólida, para além da precipitação por envelhecimento de CuAl₂Tem um efeito de reforço temporal significativo.

vantagem::O reforço da solução sólida e o efeito de reforço atempado são bons, o teor de cobre entre 4% e 6,8% quando o efeito de reforço é o melhor, pelo que a maior parte do teor de cobre das ligas de alumínio duro se situa nesta gama. Aumentar o teor de cobre, melhorar a mobilidade da liga, a resistência à tração e a dureza, melhorar as propriedades mecânicas e a maquinabilidade.

inconvenientes::Reduz a resistência à corrosão e a plasticidade e aumenta a tendência para a fissuração térmica.

2) Magnésio (Mg)

O reforço do alumínio pelo magnésio é significativo. Por cada 1% de magnésio adicionado, a resistência à tração é aumentada em cerca de 34 MPa. Se for adicionado menos de 1% de manganês, o efeito de reforço pode ser aumentado. Por conseguinte, com a adição de manganês, o teor de magnésio pode ser reduzido e a tendência de fissuração a quente pode ser reduzida. Além disso, o manganês pode tornar o Mg₅Al₈Precipitação média do composto para melhorar a resistência à corrosão e a função de soldadura.

vantagem::Aumenta a resistência à tração e o limite de elasticidade e melhora as propriedades de corte e maquinagem da liga.

inconvenientes::Mg₂O Si torna as peças fundidas frágeis.

3) Silício (Si)

Mg₂A solubilidade máxima do Si no alumínio é de 1,85%, que diminui com a temperatura. Nas ligas de alumínio deformadas, a placa de alumínio adicionada apenas de silício limita-se aos materiais de soldadura, o alumínio adicionado de silício tem também um certo efeito de reforço.

vantagem::Melhora a capacidade de fundição das ligas. O silício e o alumínio podem formar solutos sólidos que podem melhorar a forma da liga a alta temperatura, reduzir a contração e não ter tendência para fissuras a quente. Melhora a resistência à tração, a dureza, a capacidade de corte e a resistência a altas temperaturas, e reduz o alongamento.

inconvenientes::A precipitação cristalina de pontos duros de silício (Si) livre de silício é fácil de aparecer, de modo que a capacidade de corte é pobre, a liga de alumínio com alto teor de silício no cadinho de fundição do efeito de fusão é grave.

4) Ferro (Fe)

vantagem::Quando o teor de ferro é de 0,6, a liga de alumínio tem um forte efeito de adesão ao molde, que é particularmente forte, ou seja, não é fácil libertar o molde. Quando o teor de ferro é superior a 0,6%, o fenómeno de aderência do molde é bastante reduzido.

inconvenientes::Quando as ligas de alumínio contêm demasiado ferro, o ferro é Feal₃Fe₂Al₇e a organização Al-Si-Fe em flocos ou em forma de agulha está presente na liga, produzindo compostos metálicos que formam pontos duros. Esta organização também reduz as propriedades mecânicas, aumenta a fissuração a quente e torna as peças fundidas frágeis. Existem também equivalentes de ferro (Fe) superiores a 1,21 TP3T que reduzem a fluidez da liga, prejudicam a qualidade da fundição e encurtam a vida útil dos componentes metálicos no equipamento de fundição injectada.

5) Manganês (Mn)

A solubilidade máxima do manganês em solução sólida é de 1,82%. Quando o teor de manganês é de 0,8%, a resistência da liga aumenta com a solubilidade e o alongamento atinge o máximo. As ligas de al-Mn são ligas de endurecimento longo e curto, ou seja, não são reforçadas por tratamento térmico.

vantagem::A resistência da liga aumenta com o aumento da solubilidade. O alongamento atinge o seu valor máximo quando o teor de manganês é de 0,8%. O manganês (Mn) impede o processo de recristalização das ligas de alumínio, aumenta a temperatura de recristalização e refina significativamente os grãos recristalizados. O refinamento dos grãos recristalizados é efectuado principalmente através do Mnal₆Os plasmas difusos dos compostos impedem o crescimento de grãos recristalizados.MnAl₆Outro efeito é o facto de poder dissolver o ferro de impureza (Fe) para formar (Fe, Mn)Al₆A nova tecnologia foi concebida para transformar o tecido escamoso ou em forma de agulha das ligas de alumínio de ferro em tecido cristalino fino, reduzindo os efeitos nocivos do ferro.

inconvenientes::Um teor excessivo de manganês pode levar à segregação.

6) Níquel (Ni)

vantagem::Tem tendência para aumentar a resistência à tração e a dureza, e tem um efeito significativo na resistência à corrosão.

inconvenientes::Redução da resistência à corrosão e da condutividade térmica.

7) Zinco (Zn)

vantagem::O zinco e o magnésio são adicionados simultaneamente ao alumínio para formar a fase de reforço Mg/Zn₂terá um efeito de reforço significativo na liga.

inconvenientes::Tendência para a fissuração por corrosão sob tensão.