Uticaj i uticaj različitih elemenata u legure aluminijuma na svojstva aluminijuma
Element bakra
Kada je aluminijum-bakar legura bogata aluminijumom 548, maksimalna rastvorljivost bakra u aluminijumu je 5,65%, a kada se temperatura spusti na 302, rastvorljivost bakra je 0,45%. Bakar je važan element za legiranje i ima određeni efekat čvrstog rastvora. Osim toga, CuAl2 izaziva starenje ima očigledan uticaj starenja. Sadržaj bakra u aluminijumskim legurama je obično između 2,5% i 5%, a sadržaj bakra je najbolji od 4% do 6,8%, pa je sadržaj bakra u najtežim aluminijumskim legurama u ovom opsegu.
Silikonski element
Kod eutektičke temperature od 577 u aluminijumskom delu Al-Si legure, maksimalna rastvorljivost silicijuma u čvrstom rastvoru iznosi 1,65%. Iako se rastvorljivost smanjuje s opadajućom temperaturom, takve legure se uglavnom ne mogu topljivati. Legure aluminijuma i silicija imaju odlične osobine livenja i otpornost na koroziju.
Ako se magnezijum i silicijum istovremeno dodaju aluminijumu kako bi se formirala aluminijum-magnezijum-silikonska legura, faza jačanja je MgSi. Maseni odnos magnezijuma na silicijum je 1,73: 1. Kada je dizajniran sastav Al-Mg-Si legura, sadržaj magnezijuma i silikona je raspoređen u ovom odnosu na podlozi. U nekim Al-Mg-Si legurama, kako bi se povećala čvrstoća, dodata je odgovarajuća količina bakra i dodata odgovarajuća količina hroma kako bi se kompenzovao negativni efekat bakra na otpornost na koroziju.
Aluminijumska faza dijagram ravnotežne legure Al-Mg2Si Maksimalna rastvorljivost Mg2Si u aluminijumu je 1,85%, a usporavanje je malo sa smanjenom temperaturom.
U deformisani legure aluminijuma, silicijum se dodaje samo aluminijumu i ograničen je na zavarivački materijal, a silikon se takođe dodaje u aluminijum da bi imao određeni efekat jačanja.
Magnezijum
Dijagram ravnotežne faze Al-Mg legure bogat je aluminijumom. Iako kriva rastvorljivosti pokazuje da je rastvor magnezijuma u aluminijumu znatno smanjen sa temperaturom, u većini industrijski deformisanih aluminijumskih legura, sadržaj magnezija je manji od 6%. Sadržaj silicijuma je takođe nizak, a ove legure nisu toplotno tretirane, ali imaju dobru zavarljivost, dobru otpornost na koroziju i umerenu čvrstoću.
Očigledno je ojačanje magnezijuma od aluminijuma. Za svako povećanje magnezijuma od 1%, čvrstoća na zatezanje je oko 34 MPa. Ako se doda manje od 1% mangana, može se dopuniti jačanjem. Zbog toga dodavanje mangana može smanjiti sadržaj magnezijuma, a istovremeno smanjiti tendenciju vrućeg pucanja. Pored toga, mangan može jednako precipitirati jedinjenje Mg5Al8 radi poboljšanja otpornosti na koroziju i performansi zavarivanja.
Manganski element
U dijagramu ravnomjerne faze Al-Mn legure sistema, maksimalna rastvorljivost mangana u čvrstom rastvoru iznosila je 1,82% na temperaturi eutektike 658. Čvrstoća legure povećava se s povećanjem rastvorljivosti. Kada je sadržaj mangana 0,8%, izduženje dostiže maksimum. Al-Mn legura je legura koja ne ostavlja starenje, odnosno ne može se toplotno tretirati.
Mangan može sprečiti proces rekristalizacije aluminijumskih legura, povećati temperaturu rekristalizacije i poboljšati rekristalizovane zrne. Prefinjenost rekristalizovanih zrna je uglavnom uzrokovana difuzijom čestica jedinjenja MnAl6 koja ometa rast rekristalisanih zrna. Druga funkcija MnAl6 je rastvaranje nečistoće gvožđa i oblika (Fe, Mn) Al6 u cilju smanjenja štetnih efekata gvožđa.
Mangan je važan element aluminijumske legure i može se dodati odvojeno kako bi se formirala Al-Mn binarna legura, a više je dodato zajedno sa drugim legirajućim elementima, tako da većina aluminijumskih legura sadrži mangan.
Cink element
Fazni dijagram ravnotežnog Al-Zn legura Rastvorljivost cinka u aluminijumu je 31,6% u frakciji 275 bogata aluminijumom, dok se njegova rastvorljivost smanjuje na 5,6% na 125.
Cink se dodaje samo aluminijumu. U uslovima deformacije, jačina legure aluminijuma je vrlo ograničena, a postoji i tendencija pucanja na koroziju od stresa, što ograničava njegovu primenu.
Simultano dodavanje cinka i magnezijuma u aluminijumu formira faza jačanja Mg / Zn2, koja ima značajan utjecaj na leguru. Kada se sadržaj Mg / Zn2 povećava sa 0,5% na 12%, čvrstoća na zatezanje i jačina prinosa mogu se značajno povećati. Sadržaj magnezijuma prevazilazi količinu superhardne aluminijumske legure potrebne za formiranje faze Mg / Zn2. Kada se odnos cinka na magnezijum kontroliše na oko 2,7, najveći je otpornost na otpornost na korozijsko naprezanje.
Na primjer, dodavanjem bakarnog elementa Al-Zn-Mg da bi se formirala Al-Zn-Mg-Cu legura, efekat jačanja baze je najveći među svim aluminijumskim legurama, a također je važan materijal aluminijumske legure u vazduhoplovstvu industrije i elektroprivrede.
