O papel dos elementos de liga e dos elementos de impureza no alumínio da série 5xxx

O principal componente do 5alumínio da série xxx é magnésio, e uma pequena quantidade de manganês, cromo, titânio e outros elementos são adicionados, e os elementos de impureza são principalmente de ferro, silício, cobre, A liga de alumínio com Mg como principal elemento aditivo é chamada de liga de alumínio antiferrugem devido à sua boa resistência à corrosão. A liga de alumínio com Mg como principal elemento aditivo é chamada de liga de alumínio antiferrugem devido à sua boa resistência à corrosão:

(1) Magnésio: O magnésio existe principalmente em um estado de solução sólida e β (Mg 2 Al 3 ou Mg 5 Al 8) Estágio. Embora a solubilidade do magnésio na liga diminua rapidamente com a diminuição da temperatura, é difícil precipitar e nuclear. Menos, a fase precipitada é grosseira, então o efeito de fortalecimento do envelhecimento da liga é baixo, e é geralmente usado no estado de recozimento ou trabalho a frio. Portanto, esta série de ligas também são chamadas de ligas de alumínio não resistentes. A força desta série de ligas aumenta com o aumento do teor de magnésio, enquanto a plasticidade diminui de acordo, e seu desempenho de processamento também se deteriora. O teor de magnésio tem grande influência na temperatura de recristalização da liga. Quando ω(Mg)<5%, a temperatura de recristalização diminui com o aumento do teor de magnésio; quando ω(Mg)>5%, a temperatura de recristalização muda com o teor de magnésio. Aumentar e aumentar. O teor de magnésio também tem um efeito significativo no desempenho de soldagem da liga. Quando ω(Mg)<6%, a tendência de trincas de soldagem da liga diminui com o aumento do teor de magnésio. Quando ω(Mg)>6%, O oposto é verdadeiro; quando ω( Quando Mg)<9%, a resistência da solda aumenta significativamente com o aumento do teor de magnésio. Neste momento, embora a plasticidade e o coeficiente de soldagem diminuam gradualmente ligeiramente, a mudança não é significativa. Quando o teor de magnésio é maior que 9%, sua força, plasticidade e os coeficientes de soldagem são significativamente reduzidos.

5alumínio da série xxx

(2) Manganês: Dentro 5 liga de alumínio série, ω(Mn)<1.0% geralmente é. Parte do manganês na liga é dissolvida na matriz, e o resto existe na estrutura na forma de MnAl 6 Estágio. O manganês pode aumentar a temperatura de recristalização da liga, evitar o engrossamento dos grãos de cristal, e aumentar ligeiramente a resistência da liga, especialmente a força de rendimento. Em ligas de alto magnésio, a adição de manganês pode reduzir a solubilidade do magnésio na matriz, reduzir a tendência de trincas de solda, e aumentar a resistência da solda e do metal de base.

(3) Cromo: O cromo e o manganês têm efeitos semelhantes, que pode aumentar a resistência do metal de base e a solda, reduzir a tendência de trincas a quente na soldagem, e melhorar a resistência à corrosão sob tensão, mas a plasticidade é ligeiramente reduzida. O cromo pode ser usado em vez do manganês em algumas ligas. Em termos de efeito de fortalecimento, cromo não é tão bom quanto manganês. Se os dois elementos forem adicionados ao mesmo tempo, o efeito é maior do que a única adição.

(4) Berílio: adicionando uma pequena quantidade de ser (ω(Ser)= 0,0001% ~ 0,005%) à liga de alto magnésio pode reduzir a tendência de rachaduras do lingote e melhorar a qualidade da superfície da placa laminada, e ao mesmo tempo reduzir a queima de magnésio durante a fundição. Também pode reduzir os óxidos formados na superfície do material durante o processo de aquecimento.

(5) Titânio: Uma pequena quantidade de titânio é adicionada à liga de alto magnésio, principalmente para refinamento de grãos.

(6) Ferro: O ferro pode formar compostos insolúveis com manganês e cromo, reduzindo assim o papel do manganês e do cromo na liga. Quando mais compostos duros e quebradiços são formados na estrutura do lingote, rachaduras de processamento são prováveis ​​de ocorrer. Além disso, o ferro também reduzirá a resistência à corrosão desta série de ligas, então em geral, ω(Fe)<0.4% deve ser controlado, e ω(Fe)<0.2% para materiais de arame de soldagem.

(7) Silício: O silício é uma impureza prejudicial (exceto liga 5A03). Silício e magnésio formam um Mg 2 Se fase. O teor excessivo de magnésio reduz a solubilidade do Mg 2 Fase Si na matriz, então não só tem pouco fortalecimento, mas também reduz a plasticidade da liga. Ao rolar, o silício tem um efeito negativo maior do que o ferro, então geralmente deve limitar ω (E) <0.5%. Em liga 5A03, ω(E)= 0,5% ~ 0,8%, que pode reduzir a tendência de trincas de soldagem e melhorar o desempenho de soldagem da liga.

(8) Cobre: Uma pequena quantidade de cobre pode piorar a resistência à corrosão da liga, então ω(Com) deve ser restrito a <0.2%, e algumas ligas são restritas mais estritamente.

(9) Zinco: Quando ω(Zn)<0.2%, não tem influência óbvia nas propriedades mecânicas e resistência à corrosão da liga. Adicionar uma pequena quantidade de zinco à liga de alto magnésio pode aumentar a resistência à tração em 10-20MPa. A impureza ω(Zn) na liga deve ser limitado a <0.2%.

(10) Sódio: O vestígio de impureza de sódio pode danificar fortemente as propriedades de deformação térmica da liga, e "fragilidade de sódio" parece, que é mais proeminente em ligas de alto magnésio. O método para eliminar a fragilidade do sódio é transformar o sódio livre enriquecido no contorno de grão em um composto. O método de cloração pode ser usado para produzir NaCl e ser descarregado com a escória, ou o método de adicionar uma pequena quantidade de antimônio pode ser usado.