O papel de varios elementos aditivos na aliaxe de aluminio

Silicio (Si)
O silicio (Si) é o ingrediente principal para mellorar a fluidez. A mellor fluidez pódese conseguir de eutéctico a hipereutéctico. Non obstante, o silicio (Si) que cristaliza tende a formar puntos duros, o que empeora o rendemento de corte. Polo tanto, xeralmente non se permite superar o punto eutéctico. Ademais, o silicio (Si) pode mellorar a resistencia á tracción, a dureza, o rendemento de corte e a resistencia a altas temperaturas, á vez que reduce o alongamento.
Magnesio (Mg) A aliaxe de aluminio-magnesio ten a mellor resistencia á corrosión. Polo tanto, as aliaxes ADC5 e ADC6 son resistentes á corrosión. O seu rango de solidificación é moi amplo, polo que presenta fraxilidade en quente e as pezas fundidas son propensas a rachar, o que dificulta a fundición. O magnesio (Mg) como impureza nos materiais AL-Cu-Si, Mg2Si, fará que a fundición sexa fráxil, polo que o estándar xeralmente está dentro do 0,3 %.

Ferro (Fe) Aínda que o ferro (Fe) pode aumentar significativamente a temperatura de recristalización do zinc (Zn) e ralentizar o proceso de recristalización, na fusión a presión, o ferro (Fe) provén de crisois de ferro, tubos de pescozo de cisne e ferramentas de fusión, e é soluble en zinc (Zn). O ferro (Fe) transportado polo aluminio (Al) é extremadamente pequeno e, cando o ferro (Fe) supera o límite de solubilidade, cristalizará como FeAl3. Os defectos causados ​​polo Fe xeran principalmente escoria e flotan como compostos de FeAl3. A peza fundida vólvese fráxil e a maquinabilidade deteriórase. A fluidez do ferro afecta á suavidade da superficie da peza fundida.
As impurezas do ferro (Fe) xerarán cristais de FeAl3 en forma de agulla. Dado que a fundición a presión se arrefría rapidamente, os cristais precipitados son moi finos e non se poden considerar compoñentes nocivos. Se o contido é inferior ao 0,7 %, non é doado desmoldalo, polo que un contido de ferro do 0,8-1,0 % é mellor para a fundición a presión. Se hai unha gran cantidade de ferro (Fe), formaranse compostos metálicos, formando puntos duros. Ademais, cando o contido de ferro (Fe) supera o 1,2 %, reducirá a fluidez da aliaxe, danará a calidade da fundición e acurtará a vida útil dos compoñentes metálicos no equipo de fundición a presión.

Níquel (Ni) Do mesmo xeito que o cobre (Cu), tende a aumentar a resistencia á tracción e a dureza, e ten un impacto significativo na resistencia á corrosión. Ás veces, engádese níquel (Ni) para mellorar a resistencia ás altas temperaturas e a resistencia á calor, pero ten un impacto negativo na resistencia á corrosión e na condutividade térmica.

Manganeso (Mn). Pode mellorar a resistencia a altas temperaturas das aliaxes que conteñen cobre (Cu) e silicio (Si). Se supera un certo límite, é doado xerar compostos cuaternarios Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, que poden formar facilmente puntos duros e reducir a condutividade térmica. O manganeso (Mn) pode impedir o proceso de recristalización das aliaxes de aluminio, aumentar a temperatura de recristalización e refinar significativamente o gran de recristalización. O refinamento dos grans de recristalización débese principalmente ao efecto obstaculizador das partículas do composto MnAl6 sobre o crecemento dos grans de recristalización. Outra función do MnAl6 é disolver a impureza do ferro (Fe) para formar (Fe, Mn)Al6 e reducir os efectos nocivos do ferro. O manganeso (Mn) é un elemento importante das aliaxes de aluminio e pódese engadir como unha aliaxe binaria Al-Mn independente ou xunto con outros elementos de aliaxe. Polo tanto, a maioría das aliaxes de aluminio conteñen manganeso (Mn).

Zinc (Zn)
Se hai zinc impuro (Zn) presente, presentará fraxilidade a altas temperaturas. Non obstante, cando se combina con mercurio (Hg) para formar aliaxes fortes de HgZn2, produce un efecto de reforzo significativo. A norma JIS estipula que o contido de zinc impuro (Zn) debe ser inferior ao 1,0 %, mentres que as normas estranxeiras poden permitir ata o 3 %. Esta discusión non se refire ao zinc (Zn) como un compoñente da aliaxe, senón ao seu papel como unha impureza que tende a causar gretas nas pezas fundidas.

Cromo (Cr)
O cromo (Cr) forma compostos intermetálicos como (CrFe)Al7 e (CrMn)Al12 no aluminio, o que dificulta a nucleación e o crecemento da recristalización e proporciona algúns efectos de fortalecemento á aliaxe. Tamén pode mellorar a tenacidade da aliaxe e reducir a sensibilidade á corrosión por tensión. Non obstante, pode aumentar a sensibilidade ao temple.

Titanio (Ti)
Mesmo unha pequena cantidade de titanio (Ti) na aliaxe pode mellorar as súas propiedades mecánicas, pero tamén pode diminuír a súa condutividade eléctrica. O contido crítico de titanio (Ti) nas aliaxes da serie Al-Ti para o endurecemento por precipitación é de aproximadamente o 0,15 %, e a súa presenza pódese reducir coa adición de boro.

Chumbo (Pb), estaño (Sn) e cadmio (Cd)
O calcio (Ca), o chumbo (Pb), o estaño (Sn) e outras impurezas poden existir nas aliaxes de aluminio. Dado que estes elementos teñen diferentes puntos de fusión e estruturas, forman diferentes compostos co aluminio (Al), o que resulta en efectos variables nas propiedades das aliaxes de aluminio. O calcio (Ca) ten unha solubilidade sólida moi baixa no aluminio e forma compostos de CaAl4 co aluminio (Al), o que pode mellorar o rendemento de corte das aliaxes de aluminio. O chumbo (Pb) e o estaño (Sn) son metais de baixo punto de fusión con baixa solubilidade sólida no aluminio (Al), o que pode reducir a resistencia da aliaxe pero mellorar o seu rendemento de corte.

Aumentar o contido de chumbo (Pb) pode reducir a dureza do zinc (Zn) e aumentar a súa solubilidade. Non obstante, se calquera dos seguintes elementos, como chumbo (Pb), estaño (Sn) ou cadmio (Cd), supera a cantidade especificada nunha aliaxe de aluminio ou zinc, pode producirse corrosión. Esta corrosión é irregular, prodúcese despois dun certo período e é particularmente pronunciada en atmosferas de alta temperatura e alta humidade.