Piemaisījumu elementu ietekme alumīnija sakausējumā

Piemaisījumu elementu ietekme alumīnija sakausējumā

Vanādijs veido alumīnija sakausējumā ugunsizturīgu VAl11 savienojumu, kam ir nozīme graudu rafinēšanā kausēšanas un liešanas procesā, taču šī ietekme ir mazāka nekā titānam un cirkonijam. Vanādijam ir arī rekristalizācijas struktūras rafinēšanas un rekristalizācijas temperatūras paaugstināšanas ietekme.

 

Kalcija cietā šķīdība alumīnija sakausējumā ir ārkārtīgi zema, un tas veido CaAl4 savienojumu ar alumīniju. Kalcijs ir arī alumīnija sakausējuma superplastisks elements. Alumīnija sakausējumam ar aptuveni 5% kalcija un 5% mangāna ir superplastiskums. Kalcijs un silīcijs veido CaSi, kas alumīnijā nešķīst. Tā kā silīcija cietā šķīduma daudzums ir samazināts, rūpnieciski tīra alumīnija vadītspēju var nedaudz uzlabot. Kalcijs var uzlabot alumīnija sakausējuma griešanas veiktspēju. CaSi2 nevar pastiprināt alumīnija sakausējuma termisko apstrādi. Kalcija pēdas ir noderīgas ūdeņraža atdalīšanai no izkausēta alumīnija.

 

Svins, alva un bismuts ir metāli ar zemu kušanas temperatūru. Tiem ir maza cieta šķīdība alumīnijā, kas nedaudz samazina sakausējuma izturību, bet var uzlabot griešanas veiktspēju. Bismuts sacietēšanas laikā izplešas, kas ir labvēlīgi padevei. Bismuta pievienošana sakausējumiem ar augstu magnija saturu var novērst "nātrija trauslumu".

 

Antimonu galvenokārt izmanto kā modifikatoru liešanas alumīnija sakausējumos, un to reti izmanto kaltos alumīnija sakausējumos. Al-Mg kaltos alumīnija sakausējumos nātrija trausluma novēršanai var izmantot tikai bismuta aizstājēju. Dažiem Al-Zn-Mg-Cu sakausējumiem pievienojot antimona elementu, var uzlabot karstās un aukstās presēšanas veiktspēju.

 

Berilijs var uzlabot kalta alumīnija sakausējuma oksīda plēves struktūru un samazināt degšanas zudumus un ieslēgumus liešanas laikā. Berilijs ir toksisks elements, kas var izraisīt alerģisku saindēšanos. Tāpēc alumīnija sakausējumi, kas nonāk saskarē ar pārtiku un dzērieniem, nedrīkst saturēt beriliju. Berilija saturs metināšanas materiālos parasti tiek kontrolēts zem 8 μg/ml. Arī alumīnija sakausējumam, ko izmanto kā metināšanas bāzi, jākontrolē berilija saturs.

 

Nātrijs gandrīz nešķīst alumīnijā, maksimālā cietvielu šķīdība ir mazāka par 0,0025%, un nātrija kušanas temperatūra ir zema (97,8°C). Ja sakausējumā ir nātrijs, tas sacietēšanas laikā adsorbējas uz dendrītu vai graudu robežu virsmas. Termiskās apstrādes laikā nātrijs uz graudu robežas veido šķidru adsorbcijas slāni, un, kad notiek trausla plaisāšana, veidojas NaAlSi savienojums, brīva nātrija nav un "nātrija trauslums" nerodas. Ja magnija saturs pārsniedz 2%, magnijs uzņems silīciju un nogulsnēs brīvo nātriju, kā rezultātā rodas "nātrija trauslums". Tāpēc augsta magnija satura alumīnija sakausējumiem nav atļauts izmantot nātrija sāls plūsmas. Metode "nātrija trausluma" novēršanai ir hlorēšanas metode, kurā nātrijs tiek pārvērsts NaCl formā un izvadīts izdedžos, un bismuta pievienošana Na2Bi veidošanai un iekļūšanai metāla matricā var būt līdzīga; antimona pievienošana Na3Sb veidošanai vai retzemju elementu pievienošana var arī spēlēt līdzīgu lomu.

 

Rediģēja Meja Dzjana no MAT Aluminum


Publicēšanas laiks: 2023. gada 11. novembris