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鋁合金中各元素對鋁合金性能的影響有哪些?

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 鋁合金因添加了不同金屬元素而表現(xiàn)出不同的性能特點(diǎn)。在各金屬元素之中,對鋁合金性能影響較大的元素有銅(Cu)、鎂(Mg)、硅(Si)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鋅(Zn)等,今天咱們就來談?wù)勥@幾個金屬元素對鋁合金性能的影響。


元素表


銅(Cu)


優(yōu)點(diǎn)

  固溶強(qiáng)化和時效強(qiáng)化效果,銅含量在4%到6.8%時強(qiáng)化效果最好,所以大部分硬鋁合金的含銅量處于這范圍。增加含銅量,提高合金的流動性,抗拉強(qiáng)度和硬度,使機(jī)械性能得以提高,切削性變好。

缺點(diǎn)

  降低耐蝕性和塑形,使熱裂傾向增大。


鎂(Mg)


優(yōu)點(diǎn)

  提高抗拉強(qiáng)度和屈服極限,提高合金的切削加工性。

缺點(diǎn)

  Mg2Si會使鑄件變脆。


硅(Si)


優(yōu)點(diǎn)

  改善合金的鑄造性能。硅與鋁能組成固溶體,能提高合金的高溫造型性,減少收縮率,無熱裂傾向。改善抗拉強(qiáng)度、硬度、切削性以及高溫時強(qiáng)度,而使延伸率降低。

缺點(diǎn)

  結(jié)晶析出的硅(Si)易出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點(diǎn),使切削性變差,高硅鋁合金對鑄件坩堝的熔蝕作用嚴(yán)重。


鐵(Fe)


優(yōu)點(diǎn)

  鋁合金對模具的粘附作用十分強(qiáng)烈,當(dāng)鐵含量在0.6%以下時尤為強(qiáng)烈,即有不易脫模的現(xiàn)象。當(dāng)鐵含量超過0.6%后,粘模現(xiàn)象便大為減輕。

缺點(diǎn)

  鋁合金中含鐵量太高時,鐵以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片狀或針狀組織存在于合金中,生成金屬化合物,形成硬點(diǎn)。這種組織還會降低機(jī)械性能,熱裂性增大,使鑄件產(chǎn)生脆性。并且含鐵(Fe)量過1.2%時,降低合金流動性,損害鑄件的品質(zhì),縮短壓鑄設(shè)備中金屬組件的壽命。


錳(Mn)


優(yōu)點(diǎn)

  合金強(qiáng)度隨溶解度增加而不斷增加。錳含量為0.8%時,延伸率達(dá)最大值。錳(Mn)能阻止鋁合金的再結(jié)晶過程,提高再結(jié)晶溫度,并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化,主要是通過MnAl6化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對再結(jié)晶晶粒長大起阻礙作用。MnAl6的另一作用是能溶解雜質(zhì)鐵(Fe),形成(Fe、Mn)Al6,使鋁合金中由鐵形成的片狀或針狀組織變?yōu)榧?xì)密的晶體組織,減小鐵的有害影響。

缺點(diǎn)

  錳含量過高時,會引起偏析。

鎳(Ni)


優(yōu)點(diǎn)

  有增加抗拉強(qiáng)度和硬度的傾向,對耐蝕性影響很大。

缺點(diǎn)

  降低耐蝕性及熱導(dǎo)性。


鋅(Zn)


優(yōu)點(diǎn)

  鋁中同時加入鋅和鎂,形成強(qiáng)化相Mg/Zn2,會對合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。

缺點(diǎn)

  存在應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。


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