各种元素在铝合金中的作用

各种元素在铝合金中的作用 1.合金元素影响 铜元素 铝铜合金富铝部分548 时，铜在铝中的最大溶解度为 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，有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2 有着明显的时效强化效果。 铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%，铜含量在4%~6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。 铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。 硅元素 Al— Si 合金系富铝部分在共晶温度577 时，硅在 固溶体中的最大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好 的铸造性能和抗蚀性。 若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金，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，基体上按此比例配置镁和硅 的含量。有的Al-Mg-Si 合金，为了提高强度，加入适量的铜，同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。 Al-Mg2Si 合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的降低而减速小。 变形铝合金中，硅单独加入铝中只限于焊接材料，硅加入铝中亦有一定的强化作用。 镁元素 Al-Mg 合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，但是在 大部分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，但是可焊性良好，抗蚀性也好，并有中等强度。 镁对铝的强化是明显的，每增加1%镁， 抗拉强度大约升高瞻远34MPa。如果加入1%以下 的锰，可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量，同时可降低热裂倾向，另外锰还可以使Mg5Al8 化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能。 锰元素 Al-Mn 合金系平平衡相图部分在共晶温度658 时，锰在 固溶体中的最大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为 0.8%时，延伸率达最大值。Al-Mn 合金是非时效硬化合金， 即不可热处理强化。 锰能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化 主要是通过MnAl6 化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6 的另一作用是能溶解杂质铁，形成（Fe、 Mn） Al6，减小铁的有害影响。 锰是铝合金的重要元素，可以单独加入形成Al-Mn 二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰。 锌元素 Al-Zn 合金系平衡相图富...