Il ruolo degli elementi di lega e degli elementi di impurità in 7000 serie alluminio

Lega Al-Zn-Mg

Zinco e magnesio in lega Al-Zn-Mg sono i principali elementi di lega, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a 7.5%. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. Per leghe ad alto contenuto di magnesio a basso contenuto di zinco o ad alto contenuto di zinco a basso contenuto di magnesio, purché la somma delle frazioni di massa di zinco e magnesio non sia superiore a 7%, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a.

Gli elementi di addizione in tracce nelle leghe della serie Al-Zn-Mg sono il manganese, cromo, rame, zirconio e titanio, e le principali impurità sono ferro e silicio. Le funzioni specifiche sono le seguenti:

(1) Manganese e cromo: L'aggiunta di manganese e cromo può migliorare la resistenza alla corrosione da stress della lega. Quando(mn)=0.2%~0.4%, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. Se si aggiungono contemporaneamente manganese e cromo, l'effetto di ridurre la tendenza alla corrosione da stress è migliore, e(Cr)=0.1%~0.2% è appropriato.

(2) Zirconio: e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a 0.2% Zr viene aggiunto alla lega AlZn5Mg3Cu0.35Cr0.35, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. In lega AlZn4.5Mgl.8Mn0.6, quando(Zr)>0.2%, la temperatura di ricristallizzazione finale della lega è superiore a 500. Perciò, il materiale rimane dopo la tempra. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a(Zr)= 0,1% ~ 0,2% alla lega Al-Zn-Mg contenente manganese può anche migliorare la resistenza alla corrosione da stress della lega, ma l'effetto dello zirconio è inferiore a quello del cromo.

(3) Titanio: L'aggiunta di titanio alla lega può affinare i grani cristallini della lega allo stato grezzo e migliorare la saldabilità della lega, e la loro frazione di massa generalmente non è superiore a. Se si aggiungono contemporaneamente titanio e zirconio, l'effetto sarà migliore. In lega AlZn5Mg3Cr0.3Cu0.3 con ω(Voi)=0,12%, quando(Zr)>0.15%, la lega ha una migliore saldabilità e allungamento, che può essere ottenuto e aggiunto separatamente ω(Zr)>0.2 Lo stesso effetto di %. Il titanio può anche aumentare la temperatura di ricristallizzazione della lega.

(4) Rame: L'aggiunta di una piccola quantità di rame alla lega della serie Al-Zn-Mg può migliorare la resistenza alla corrosione da stress e la resistenza alla trazione, ma la saldabilità della lega è ridotta.

(5) Ferro da stiro: Il ferro può ridurre la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche delle leghe, soprattutto per leghe a maggior contenuto di manganese. Perciò, il contenuto di ferro dovrebbe essere il più basso possibile e dovrebbe limitare ω(Fe)<0.3%.

(6) Silicio: Il silicio può ridurre la resistenza della lega, ridurre leggermente le prestazioni di piegatura, e aumentare la tendenza alle crepe di saldatura. Perciò, ? (e) dovrebbe essere limitato a <0.3%.

7000 serie alluminio

Lega Al-Zn-Mg-Cu

La lega Al-Zn-Mg-Cu è una lega trattabile termicamente che può essere rinforzata. I principali elementi rinforzanti sono zinco e magnesio. Il rame ha anche un certo effetto rinforzante, ma la sua funzione principale è quella di migliorare la resistenza alla corrosione del materiale.

(1) Zinco e magnesio: Zinco e magnesio sono i principali elementi rinforzanti. Quando coesistono, il (MgZn 2) e T (Al 2 Mg 2 Zn 3) si formano le fasi. La solubilità della fase η e della fase T nell'alluminio è molto ampia, e cambia drasticamente con l'aumento e la diminuzione della temperatura. La solubilità di MgZn 2 alla temperatura eutettica raggiunge 28%, che si riduce al 4%~5% a temperatura ambiente, che ha un forte effetto di rafforzamento dell'invecchiamento. , L'aumento del contenuto di zinco e magnesio può aumentare notevolmente la forza e la durezza, ma ridurrà la plasticità, resistenza alla corrosione da stress e tenacità alla frattura.

(2) Rame: Quando(Zn):?(Mg)>2.2 e il contenuto di rame è maggiore del contenuto di magnesio, rame e altri elementi possono produrre una fase di rafforzamento S(CuMgAl 2) per aumentare la resistenza della lega, ma al contrario Nel caso della fase S, la possibilità di esistenza è molto piccola. Il rame può ridurre la differenza di potenziale tra il bordo del grano e l'intragranulare, e può anche modificare la struttura della fase precipitata e perfezionare la fase precipitata a bordo grano, ma ha poco effetto sulla larghezza del PFZ; può inibire la tendenza alla fessurazione intergranulare, migliorando così le prestazioni di resistenza alla tensocorrosione della lega. però, quando(CON)>3%, peggiora invece la resistenza alla corrosione della lega. Il rame può aumentare il grado di sovrasaturazione della lega, accelerare il processo di invecchiamento artificiale della lega a 100~200℃, espandere l'intervallo di temperatura stabile della zona GP, e migliorare la resistenza alla trazione, plasticità e resistenza alla fatica. Inoltre, FSLin e altri negli Stati Uniti hanno studiato l'effetto del contenuto di rame sulla resistenza a fatica di 7000 serie alluminio, e hanno scoperto che il contenuto di rame in un intervallo non troppo elevato aumenta la resistenza alla fatica e la tenacità alla frattura della deformazione ciclica con l'aumento del contenuto di rame, e la corrosione Il mezzo riduce il tasso di crescita della cricca, ma l'aggiunta di rame tende a produrre corrosione intergranulare e corrosione per vaiolatura. Secondo altri dati, l'effetto del rame sulla tenacità alla frattura è correlato al valore di(Zn):?(Mg). Quando il rapporto è piccolo, maggiore è il contenuto di rame, peggiore è la durezza; quando il rapporto è grande, la tenacità è ancora maggiore anche se il contenuto di rame è maggiore. molto bene.

Ci sono anche una piccola quantità di oligoelementi come il manganese, cromo, zirconio, vanadio, titanio, e boro nella lega. Ferro e silicio sono impurità nocive nella lega. La loro interazione è la seguente:

(1) Manganese e cromo: aggiungendo una piccola quantità di elementi del gruppo di transizione manganese, cromo, eccetera. ha un effetto significativo sulla struttura e sulle proprietà della lega. Questi elementi possono produrre particelle disperse durante l'omogeneizzazione e la ricottura del lingotto per prevenire la migrazione di dislocazioni e bordi di grano, aumentando così la temperatura di ricristallizzazione e prevenendo efficacemente la crescita dei grani; può affinare i grani e garantire che la struttura sia calda Dopo la lavorazione e il trattamento termico, viene mantenuto lo stato non ricristallizzato o parzialmente ricristallizzato, che migliora la forza e ha una migliore resistenza alla corrosione da stress. Nel migliorare la resistenza alla tensocorrosione, l'aggiunta di cromo ha un effetto migliore rispetto all'aggiunta di manganese. La durata della tensocorrosione dell'aggiunta ω(Cr)=0,45% è decine di centinaia di volte più lungo rispetto all'aggiunta della stessa quantità di manganese.

(2) Zirconio: C'è una recente tendenza a sostituire il cromo e il manganese con lo zirconio. Lo zirconio può aumentare notevolmente la temperatura di ricristallizzazione della lega. Che si tratti di deformazione a caldo oa freddo, la struttura non ricristallizzata può essere ottenuta dopo il trattamento termico, e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega, saldabilità, resistenza alla frattura, resistenza alla corrosione da stress, eccetera., sono additivi in ​​tracce molto promettenti nelle leghe della serie Al-Zn-Mg-Cu.

(3) Titanio e boro: Titanio e boro possono affinare i grani cristallini della lega allo stato fuso e aumentare la temperatura di ricristallizzazione della lega.

(4) Ferro e silicio: Ferro e silicio sono impurità nocive inevitabilmente presenti in 7 leghe di alluminio di serie, e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega. e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega 3 e silicio libero. Queste impurità si formano anche (FeMn)Al 6, (FeMn)e 2 Al 5, Al(FeMnCr) e altri composti grossolani con manganese e cromo. FeAl 3 ha il ruolo di raffinamento del grano, ma ha un impatto maggiore sulla resistenza alla corrosione. Con l'aumento del contenuto di fase insolubile, aumenta anche la frazione volumetrica della fase insolubile. Queste fasi insolubili saranno rotte e allungate quando deformate, e apparirà una struttura a fascia. , Le particelle sono disposte in linea retta lungo la direzione di deformazione e sono composte da corte, e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega. e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega, durante la deformazione plastica, i pori si verificheranno su una parte del confine grano-matrice, con conseguente microcricche, che diventano la culla delle macro crepe. Allo stesso tempo, e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega. Inoltre, ha un impatto maggiore sul tasso di crescita delle cricche da fatica. Ha un certo effetto di ridurre la plasticità locale durante il cedimento. Ciò può essere dovuto all'aumento del numero di impurità che riduce la distanza tra le particelle, riducendo così il flusso di deformazione plastica intorno alla fessura. e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega. e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega, svolgono il ruolo di tacche e rischiano di diventare fonti di cricche per causare la frattura del materiale, che ha un effetto molto negativo sull'allungamento, e lo zirconio può anche aumentare la temprabilità della lega. Perciò, nella progettazione e produzione della nuova lega, il contenuto di ferro e silicio è rigorosamente controllato. Oltre all'uso di materie prime metalliche di elevata purezza, sono state prese anche alcune misure durante il processo di fusione e colata per evitare la miscelazione dei due elementi nella lega.