杂质对铝性能的影响

杂质对铝性能的影响

​铜元素

铝铜合金富铝有些548时，铜在铝中的较大溶解度为 5.65%,温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素，有必定的固溶强化效果，此外时效分出的CuAl2有着显着的时效强化效果。铝合金中铜含量一般在2.5% ~ 5%，铜含量在4%~6.8%时强化效果较佳，所以大有些硬铝合金的含铜量处于这规模。

铝铜合金中能够富含较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。

硅元素

Al—Si合金系富铝有些在共晶温度577 时，硅在 固溶体中的较大溶解度为1.65%。虽然溶解度随温度下降而削减，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好 的锻造功能和抗蚀性。

若镁和硅一起参加铝中构成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时，基体上按此份额装备镁和硅 的含量。有的Al-Mg-Si合金，为了进步强度，参加适当的铜，一起参加适当的铬以抵消铜对抗蚀性的晦气影响。

Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝有些Mg2Si 在铝中的较大溶解度为1.85%，且随温度的下降而减速小。

变形铝合金中，硅单独参加铝中只限于焊接资料，硅参加铝中亦有必定的强化效果。

镁元素

　Al-Mg合金系平衡相图富铝有些虽然溶解度曲线标明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，可是在 大有些工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，可是可焊性良好，抗蚀性也罢，并有中等强度。

镁对铝的强化是显着的，每增加1%镁，抗拉强度大概升高瞻远34MPa。假如参加1%以下 的锰，能够弥补强化效果。因而加锰后可下降镁含量，一起可下降热裂倾向，另外锰还能够使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改进抗蚀性和焊接功能。

锰元素

　Al-Mn合金系平平衡相图有些在共晶温度658时，锰在 固溶体中的较大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为0.8%时，延伸率达较大值。Al-Mn合金对错时效硬化合金， 即不行热处理强化。

锰能阻挠铝合金的再结晶进程，进步再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化 首要是经过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解杂质铁，构成(Fe、Mn)Al6，减小铁的有害影响。

锰是铝合金的重要元素，能够单独参加构成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一同参加，因而大多铝合金中均富含锰。

锌元素

Al-Zn合金系平衡相图富铝有些275时锌在铝中的溶解度为31.6%，而在125时其溶解度则下降到5.6%。

锌单独参加铝中，在变形条件下对铝合金强度的进步非常有限，一起存在应力腐蚀开裂、倾向，因而约束了它的运用。

在铝中一起参加锌和镁，构成强化相Mg/Zn2，对合金发生显着的强化效果。Mg/Zn2含量 从0.5%进步到12%时，可显着增加抗拉强度和屈从强度。镁的含量超越构成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中，锌和镁的份额操控在2.7摆布时，应力腐蚀 开裂抗力较大。

如在Al-Zn-Mg基础上参加铜元素，构成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基强化效果在所有铝合金中较大，也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金资料。

2.微量元素的影响

铁和硅

铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，硅在Al-Mg-Si系锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅锻造合金中，均作为合金元素加的，在基它铝合金 中，硅和铁是多见的杂质元素，对合金功能有显着的影响。它们首要以FeCl3和游离硅存在。在硅大于铁时，构成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相，而铁大于硅时，构成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。当铁和硅份额不当时，会引起铸件发生裂纹，铸铝中铁含量过 高时会使铸件发生脆性。

钛和硼

钛是铝合金中常用的增加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中心合金方式参加。钛与铝构成 TiAl2相，成为结晶时的非自觉中心，起细化锻造安排和焊缝安排的效果。Al-Ti系合金发生包反应时，钛的临界含量约为0.15%，假如有硼存在则减 速小到0.01%。

铬

铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中多见的增加元素。600℃时，铬在铝中溶解度为0.8%，室温时基本上不溶解。

铬在铝中构成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻止再结晶的形核和长大进程，对合金有必定的强化效果，还能改进合金耐性和下降应力腐蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。

铬在铝合金中的增加量一般不超越0.35%，并随合金中过渡元素的增加而下降。