Vai trò của các nguyên tố hợp kim và nguyên tố tạp chất trong hợp kim nhôm 6000 loạt

Các yếu tố hợp kim chính của hợp kim nhôm 6000 loạt là magiê, silicon, và đồng, và chức năng của chúng như sau:

(1) Magie và silic: Những thay đổi về hàm lượng magiê và silic ít ảnh hưởng đến độ bền kéo và độ giãn dài của hợp kim Al-Mg-Si được ủ.

Với sự gia tăng của hàm lượng magiê và silic, độ bền kéo của hợp kim Al-Mg-Si ở trạng thái già hóa tự nhiên được dập tắt tăng lên, và độ giãn dài giảm. Khi tổng hàm lượng magie và silic không đổi, Tỷ lệ giữa hàm lượng magiê và silic cũng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất. Với hàm lượng magiê cố định, độ bền kéo của hợp kim tăng lên khi hàm lượng silic tăng. Bằng cách cố định hàm lượng của Mg 2 Pha Si và tăng hàm lượng silic, hiệu quả tăng cường của hợp kim được cải thiện, và độ giãn dài được tăng lên một chút. Với hàm lượng silicon cố định, độ bền kéo của hợp kim tăng lên khi hàm lượng magiê tăng lên. Đối với hợp kim có hàm lượng silicon nhỏ, giá trị độ bền kéo nằm trong α(Al)-Mg 2 Si-Mg 2 Al 3. Khu vực ba pha. Độ bền kéo của hợp kim bậc ba hợp kim Al-Mg-Si nằm trong α(Al)-Mg 2 Vùng ba pha Si-Si.

hợp kim nhôm 6000 loạt

Quy luật ảnh hưởng của magiê và silic đến các tính chất cơ học của hợp kim ở trạng thái già nhân tạo đã được dập tắt về cơ bản giống với quy luật của hợp kim ở trạng thái già tự nhiên đã được dập tắt, nhưng độ bền kéo được cải thiện rất nhiều, và giá trị vẫn nằm trong α(Al)-Mg 2 Si-Si ba pha Trong vùng, tỷ lệ kéo dài được giảm tương ứng cùng một lúc.

Khi có Si và Mg dư 2 Si trong hợp kim, khả năng chống ăn mòn giảm khi lượng tăng. Tuy vậy, khi hợp kim nằm trong α(Al)-Mg 2 Vùng hai pha Si và Mg 2 Pha Si là tất cả các chất rắn hòa tan trong vùng một pha của chất nền, hợp kim có khả năng chống ăn mòn. Tất cả các hợp kim không có xu hướng nứt ăn mòn do ứng suất.

Hợp kim có xu hướng hàn vết nứt lớn hơn trong quá trình hàn, nhưng trong α(Al)-Mg 2 Vùng hai pha Si, thành phần ω(Và)= 0,2% ~ 0,4%, ω(Mg)= 1,2% ~ 1,4% Hợp kim và hợp kim có thành phần ω(Và)= 1,2% ~ 2,0% và ω(Mg)= 0,8% ~ 2,0% trong α(Al)-Mg 2 Vùng ba pha Si-Si có xu hướng nứt hàn ít hơn.

(2) Đồng: Sau khi thêm đồng vào hợp kim Al-Mg-Si, sự tồn tại của đồng trong cấu trúc không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng đồng, nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng magiê và silic. Khi hàm lượng đồng nhỏ, ω(Mg):ω(Và)= 1,73:1, Mg 2 Pha Si được hình thành, và tất cả đồng được hòa tan rắn trong ma trận; khi hàm lượng đồng cao, ω(mg):w(Và )<1.08, chữ W(Al 4 CuMg 5 Và 4) giai đoạn có thể được hình thành, và đồng còn lại sẽ tạo thành CuAl2; khi hàm lượng đồng cao, ω(Mg):w(Và)>1.73, S(Al 2 CuMg ) Và CuAl 2 giai đoạn. Pha W khác pha S, Cái mà 2 pha và Mg 2 Nếu pha. Ở trạng thái rắn, chỉ giải thể một phần tham gia vào việc tăng cường, và tác dụng tăng cường của nó không lớn bằng Mg 2 Nếu pha.

Việc bổ sung đồng vào hợp kim không chỉ cải thiện đáng kể độ dẻo của hợp kim trong quá trình làm việc nóng, mà còn làm tăng tác dụng tăng cường xử lý nhiệt. Nó cũng có thể ngăn chặn hiệu ứng đùn và giảm tính dị hướng của hợp kim do bổ sung mangan.

Các nguyên tố bổ sung vi lượng trong 6 hợp kim nhôm loạt là mangan, crom, và titan, trong khi các nguyên tố tạp chất chủ yếu bao gồm sắt, kẽm, Vân vân., và chức năng của chúng như sau:

(1) Mangan: Thêm mangan vào hợp kim có thể tăng sức mạnh, cải thiện khả năng chống ăn mòn, độ dai va đập và tính chất uốn cong. Thêm đồng và mangan vào hợp kim AlMg0.7Si1.0, khi ω(Mn)<0.2%, độ bền của hợp kim tăng lên khi hàm lượng mangan tăng lên. Hàm lượng mangan tiếp tục tăng, và mangan và silic tạo thành pha AlMnSi, và một phần silic cần thiết cho sự hình thành của Mg 2 Pha si bị mất. Hiệu ứng tăng cường của pha AlMnSi nhỏ hơn pha của Mg 2 Nếu pha. Vì vậy, hiệu ứng tăng cường hợp kim bị giảm.

Khi mangan và đồng được thêm vào cùng một lúc, tác dụng tăng cường không tốt bằng chỉ mangan, nhưng nó có thể làm tăng độ giãn dài và cải thiện kích thước hạt của sản phẩm ủ.

Khi mangan được thêm vào hợp kim, Sự phân tách nghiêm trọng trong hạt của mangan trong pha α ảnh hưởng đến quá trình kết tinh lại của hợp kim và làm cho các hạt của sản phẩm ủ trở nên thô hơn. Để có được vật liệu mịn, phôi phải được đồng nhất ở nhiệt độ cao (550° C) để loại bỏ sự phân tách mangan. Tốt hơn là tăng nhiệt độ nhanh chóng trong quá trình ủ.

(2) Chromium: Crom và mangan có tác dụng tương tự. Crom có ​​thể ức chế sự kết tủa của Mg 2 Pha Si ở ranh giới hạt, trì hoãn quá trình lão hóa tự nhiên, và cải thiện sức mạnh sau quá trình lão hóa nhân tạo. Chromium có thể tinh chế các loại ngũ cốc và làm cho các hạt kết tinh lại trông mảnh mai, có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của hợp kim. Ω thích hợp(Cr)= 0,15% ~ 0,3%.

(3) Titan: Thêm ω(Bạn)= 0,02% ~ 0,1% và ω(Cr)= 0,01% ~ 0,2% cho 6 hợp kim nhôm loạt có thể làm giảm cấu trúc tinh thể dạng cột của thỏi, cải thiện hiệu suất rèn của hợp kim, và làm cho nó trở thành hạt tinh thể mịn của các sản phẩm hóa học.

(4) Sắt: Một lượng sắt nhỏ (khi ω(Fe)<0.4%) không có ảnh hưởng xấu đến các đặc tính cơ học và có thể tinh chế các hạt. Khi ω(Fe)>0.7%, một chất không hòa tan (AlMnFeSi) giai đoạn được hình thành, điều này sẽ làm giảm sức mạnh, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn của sản phẩm. Khi hợp kim chứa sắt, nó có thể làm cho màu sắc của bề mặt sản phẩm sau khi xử lý anot hóa xấu đi.

(5) Kẽm: Một lượng nhỏ kẽm tạp chất ít ảnh hưởng đến độ bền của hợp kim, và ω của nó(Zn)<0.3%.