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(duì)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(lái)談?wù)勥@幾個(gè)金屬元素對(duì)鋁合金性能的影響。
銅(Cu)
優(yōu)點(diǎn)
固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化效果,銅含量在4%到6.8%時(shí)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(dòng)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(huì)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(wú)熱裂傾向。改善抗拉強(qiáng)度、硬度、切削性以及高溫時(shí)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(duì)鑄件坩堝的熔蝕作用嚴(yán)重。
鐵(Fe)
優(yōu)點(diǎn)
鋁合金對(duì)模具的粘附作用十分強(qiáng)烈,當(dāng)鐵含量在0.6%以下時(shí)尤為強(qiáng)烈,即有不易脫模的現(xiàn)象。當(dāng)鐵含量超過(guò)0.6%后,粘?,F(xiàn)象便大為減輕。
缺點(diǎn)
鋁合金中含鐵量太高時(shí),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(huì)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(guò)1.2%時(shí),降低合金流動(dòng)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(shí),延伸率達(dá)最大值。錳(Mn)能阻止鋁合金的再結(jié)晶過(guò)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(guò)MnAl6化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)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(guò)高時(shí),會(huì)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(duì)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(shí)加入鋅和鎂,形成強(qiáng)化相Mg/Zn2,會(huì)對(duì)合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。
缺點(diǎn)
存在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向。
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