Oct 13, 2025 Оставить сообщение

Влияние примесных элементов в алюминиевых сплавах

The impact of impurity elements in aluminum alloys

 

Ванадий образует в алюминиевых сплавах тугоплавкое соединение ВАл11, которое способствует измельчению зерен в процессе литья, хотя его эффект меньше по сравнению с титаном и цирконием. Ванадий также помогает улучшить рекристаллизованную структуру и повышает температуру рекристаллизации.

Кальций чрезвычайно плохо растворяется в алюминиевых сплавах и образует с алюминием соединение CaAl4. Кальций также является элементом, способствующим сверхпластичности алюминиевых сплавов; Сверхпластичностью обладают алюминиевые сплавы с содержанием примерно 5% кальция и 5% марганца. Кальций и кремний образуют CaSi, нерастворимый в алюминии. Уменьшая растворимость кремния, он может немного улучшить электропроводность промышленного чистого алюминия. Кальций может улучшить обрабатываемость алюминиевых сплавов. CaSi2 не обеспечивает упрочнение алюминиевых сплавов при термической обработке. Следовые количества кальция полезны для удаления водорода из расплавленного алюминия.

 

Свинец, олово и висмут — металлы с низкой-точкой плавления-. Они плохо растворяются в алюминии, немного снижая прочность сплава, но могут улучшить обрабатываемость. Висмут расширяется во время затвердевания, что полезно для компенсации усадки. Добавление висмута в сплавы с высоким-магнием может предотвратить натриевую хрупкость.

 

Сурьма в основном используется в качестве модификатора в литых алюминиевых сплавах и редко используется в деформируемых алюминиевых сплавах. Он используется только в деформируемых алюминиевых сплавах Al-Mg в качестве заменителя висмута для предотвращения хрупкости, вызванной натрием-. Добавление сурьмы в некоторые сплавы Al-Zn-Mg-Cu улучшает эффективность процессов как горячего, так и холодного прессования.

 

Бериллий позволяет улучшить структуру оксидной пленки в деформируемых алюминиевых сплавах и уменьшить потери при обжиге и включениях при литье. Бериллий – токсичный элемент, способный вызвать у человека аллергическое отравление. Поэтому алюминиевые сплавы, контактирующие с пищевыми продуктами и напитками, не должны содержать бериллий. Содержание бериллия в сварочных материалах обычно контролируют на уровне ниже 8 мкг/мл. Алюминиевые сплавы, используемые в качестве сварочных материалов, также должны иметь контролируемое содержание бериллия.

 

Натрий практически нерастворим в алюминии, его максимальная растворимость в твердом состоянии составляет менее 0,0025%. Натрий имеет низкую температуру плавления (97,8 градуса). Когда натрий присутствует в сплаве, он адсорбируется на поверхности дендритов или границах зерен во время затвердевания. При термической обработке натрий на границах зерен образует слой адсорбции жидкости, что может привести к хрупкому растрескиванию. В этом процессе образуются соединения NaAlSi без присутствия свободного натрия, поэтому «натриевая хрупкость» не возникает. Когда содержание магния превышает 2%, магний захватывает кремний, осаждая свободный натрий, что вызывает «натриевую хрупкость». Поэтому соли натрия не допускаются в сплавах алюминия с высоким содержанием магния. Методы предотвращения «натриевой хрупкости» включают метод хлорирования, при котором натрий преобразуется в NaCl и удаляется в шлак; добавление висмута с образованием Na2Bi, попадающего в металлическую матрицу; добавление сурьмы с образованием Na3Sb; или добавление редкоземельных-элементов, что позволяет добиться того же эффекта.

Отправить запрос

whatsapp

Телефон

Отправить по электронной почте

Запрос