A szennyező elemek hatása az alumíniumötvözetben

A szennyező elemek hatása az alumíniumötvözetben

A vanádium alumíniumötvözetben VAl11 tűzálló vegyületet képez, amely az olvasztási és öntési folyamat során a szemcsék finomításában játszik szerepet, de hatása kisebb, mint a titáné és a cirkóniumé. A vanádium emellett finomítja az átkristályosítási szerkezetet és növeli az átkristályosítási hőmérsékletet.

 

A kalcium szilárd oldhatósága alumíniumötvözetben rendkívül alacsony, és az alumíniummal CaAl4 vegyületet képez. A kalcium az alumíniumötvözet szuperplasztikus eleme is. A körülbelül 5% kalciumot és 5% mangánt tartalmazó alumíniumötvözet szuperplasztikus. A kalcium és a szilícium CaSi-t képez, amely alumíniumban oldhatatlan. Mivel a szilícium szilárd oldatának mennyisége csökken, az ipari tiszta alumínium vezetőképessége kissé javítható. A kalcium javíthatja az alumíniumötvözet vágási teljesítményét. A CaSi2 nem tudja megerősíteni az alumíniumötvözet hőkezelését. A nyomokban lévő kalcium előnyös a hidrogén eltávolítására az olvadt alumíniumból.

 

Az ólom, az ón és a bizmut elemek alacsony olvadáspontú fémek. Az alumíniumban kevéssé oldódnak szilárd anyagokban, ami kissé csökkenti az ötvözet szilárdságát, de javíthatja a vágási teljesítményt. A bizmut a megszilárdulás során kitágul, ami a táplálkozás szempontjából előnyös. Bizmut hozzáadása a magas magnéziumötvözetekhez megakadályozhatja a „nátrium ridegségét”.

 

Az antimont főként módosító anyagként használják öntött alumíniumötvözetekben, és ritkán használják kovácsolt alumíniumötvözetekben. Csak a bizmutot helyettesítse az Al-Mg kovácsolt alumíniumötvözetekben a nátrium ridegségének megelőzése érdekében. Ha az antimon elemet egyes Al-Zn-Mg-Cu ötvözetekhez adják, a melegsajtolás és a hidegsajtolás teljesítménye javítható.

 

A berillium javíthatja az oxidfilm szerkezetét a kovácsolt alumíniumötvözetben, és csökkentheti az égési veszteséget és a zárványokat az öntés során. A berillium egy mérgező elem, amely allergiás mérgezést okozhat. Ezért az élelmiszerekkel és italokkal érintkezésbe kerülő alumíniumötvözetek nem tartalmazhatnak berilliumot. A hegesztőanyagok berilliumtartalmát általában 8 μg/ml alá szabályozzák. A hegesztőalapként használt alumíniumötvözetnek szabályoznia kell a berilliumtartalmat is.

 

A nátrium szinte oldhatatlan alumíniumban, a maximális szilárdanyag-oldékonyság kevesebb, mint 0,0025%, a nátrium olvadáspontja alacsony (97,8 °C). Ha nátrium van az ötvözetben, az adszorbeálódik a dendritek felületén vagy a szemcsehatárokon a megszilárdulás során. A termikus feldolgozás során a szemcsehatáron lévő nátrium folyékony adszorpciós réteget képez, és törékeny repedés esetén NaAlSi vegyület képződik, nincs szabad nátrium, és nem lép fel „nátriumtörékenység”. Ha a magnéziumtartalom meghaladja a 2%-ot, a magnézium szilíciumot vesz fel és szabad nátriumot csap ki, ami „nátrium ridegséget” eredményez. Ezért a magas magnéziumtartalmú alumíniumötvözetek nem használhatnak nátriumsó-folyasztószert. A „nátrium-ridegedés” megelőzésére szolgáló módszer a klórozás, amelynek során a nátrium NaCl-t képez és a salakba juttatja, és bizmut hozzáadásával Na2Bi-t képez, és bekerül a fémmátrixba; az antimon hozzáadása Na3Sb képződéséhez vagy a ritkaföldfémek hozzáadása szintén ugyanezt a szerepet játszhatja.

 

Szerkesztette: May Jiang a MAT Aluminiumtól


Feladás időpontja: 2023. november 11