دور العناصر المضافة المختلفة في سبيكة الألومنيوم

السيليكون (SI)
السيليكون (SI) هو المكون الرئيسي لتحسين السيولة. يمكن تحقيق أفضل سيولة من الانصهار إلى فرط ذكاء. ومع ذلك ، فإن السيليكون (SI) الذي يتبلور يميل إلى تكوين نقاط صلبة ، مما يجعل أداء القطع أسوأ. لذلك ، لا يُسمح عمومًا بتجاوز النقطة المنهارة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للسيليكون (SI) تحسين قوة الشد والصلابة وأداء القطع والقوة في درجات حرارة عالية مع تقليل الاستطالة.
ماجنيسيوم المغنيسيوم (MG) سبيكة الألومنيوم-ماجنيسيوم لديها أفضل مقاومة للتآكل. لذلك ، ADC5 و ADC6 هي سبائك مقاومة للتآكل. نطاق التصلب الخاص به كبير جدًا ، لذا فإنه يحتوي على هشاشة ساخنة ، وتكون المسبوكات عرضة للتصدع ، مما يجعل الصب أمرًا صعبًا. المغنيسيوم (MG) باعتباره شوائب في مواد Cu-Si ، سوف يجعل Mg2SI الهش ، وبالتالي فإن المعيار يكون عمومًا في حدود 0.3 ٪.

الحديد (Fe) على الرغم من أن الحديد (Fe) يمكن أن يزيد بشكل كبير من درجة حرارة إعادة التبلور للزنك (Zn) وإبطاء عملية إعادة التبلور ، في ذوبان الصوب المميت ، يأتي الحديد (Fe) من البوتقات الحديدية وأنابيب الشوك وأدوات الذوبان ، وهي قابلة للذوبان في الزنك (Zn). الحديد (Fe) الذي يحمله الألومنيوم (AL) صغير للغاية ، وعندما يتجاوز الحديد (Fe) الحد الأقصى للذوبان ، فإنه يتبلور كـ Feal3. العيوب الناجمة عن FE تولد في الغالب الخبث وتطفو كمركبات FEAL3. يصبح الصب هشًا ، وتدهور القابلية للآلات. تؤثر سيولة الحديد على نعومة سطح الصب.
ستولد شوائب الحديد (Fe) بلورات تشبه الإبرة من Feal3. نظرًا لأن الصب السريع يتم تبريده بسرعة ، فإن البلورات المترسبة جيدة جدًا ولا يمكن اعتبارها مكونات ضارة. إذا كان المحتوى أقل من 0.7 ٪ ، فليس من السهل التخلص منه ، وبالتالي فإن المحتوى الحديدي الذي يبلغ 0.8-1.0 ٪ أفضل للتموت. إذا كان هناك كمية كبيرة من الحديد (FE) ، فسيتم تشكيل مركبات معدنية ، وتشكل نقاطًا صلبة. علاوة على ذلك ، عندما يتجاوز محتوى الحديد (FE) 1.2 ٪ ، فإنه سيقلل من سيولة السبائك ، ويضر بجودة الصب ، ويقصر عمر المكونات المعدنية في معدات الصب.

النيكل (NI) مثل النحاس (CU) ، هناك ميل لزيادة قوة الشد والصلابة ، وله تأثير كبير على مقاومة التآكل. في بعض الأحيان ، تتم إضافة النيكل (NI) لتحسين قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الحرارة ، ولكن له تأثير سلبي على مقاومة التآكل والتوصيل الحراري.

المنجنيز (MN) يمكن أن يحسن قوة درجات الحرارة العالية للسبائك التي تحتوي على النحاس (CU) والسيليكون (SI). إذا تجاوز حد معين ، فمن السهل إنشاء مركبات رباعيات al-fe-fe-p+o {t*t f ؛ x mn ، والتي يمكن أن تشكل بسهولة نقاطًا صلبة وتقليل الموصلية الحرارية. يمكن أن يمنع المنجنيز (MN) عملية إعادة التبلور لسبائك الألومنيوم ، وزيادة درجة حرارة إعادة التبلور ، وتحسين حبة إعادة التبلور بشكل كبير. يرجع تحسين حبوب إعادة التبلور بشكل رئيسي إلى التأثير المعوق لجزيئات مركب Mnal6 على نمو حبيبات إعادة التبلور. وظيفة أخرى من Mnal6 هي حل الحديد الشجاع (Fe) لتشكيل (Fe ، Mn) AL6 وتقليل الآثار الضارة للحديد. المنجنيز (MN) هو عنصر مهم في سبائك الألومنيوم ويمكن إضافته كسبائك ثنائية المستقلة أو مع عناصر السبائك الأخرى. لذلك ، تحتوي معظم سبائك الألومنيوم على المنغنيز (MN).

الزنك (Zn)
إذا كان الزنك النجس موجودًا ، فسوف يظهر هشاشة في درجات الحرارة العالية. ومع ذلك ، عند دمجها مع الزئبق (HG) لتشكيل سبائك HGZN2 قوية ، فإنها تنتج تأثير تعزيز كبير. ينص JIS على أن محتوى الزنك (Zn) الناقص يجب أن يكون أقل من 1.0 ٪ ، في حين أن المعايير الأجنبية يمكن أن تسمح بنسبة تصل إلى 3 ٪. لا تشير هذه المناقشة إلى الزنك (Zn) كمكون سبيكة ، بل دورها كضوالة تميل إلى التسبب في تشققات في المسبوكات.

الكروم (CR)
يشكل الكروم (CR) مركبات intermetallic مثل (CRFE) AL7 و (CRMN) AL12 في الألومنيوم ، مما يعيق نواة ونمو إعادة التبلور وتوفير بعض الآثار التقوية للسبائك. يمكن أن يحسن أيضًا صلابة السبائك وتقليل حساسية تكسير التآكل. ومع ذلك ، يمكن أن تزيد من حساسية التبريد.

التيتانيوم (TI)
حتى كمية صغيرة من التيتانيوم (TI) في السبائك يمكن أن تحسن خصائصها الميكانيكية ، ولكنها يمكن أن تقلل أيضًا من الموصلية الكهربائية. المحتوى الحاسم للتيتانيوم (TI) في سبائك سلسلة التايم لتصلب هطول الأمطار هو حوالي 0.15 ٪ ، ويمكن تقليل وجوده مع إضافة البورون.

الرصاص (PB) ، القصدير (SN) ، والكادميوم (CD)
قد توجد الكالسيوم (كاليفورنيا) ، الرصاص (PB) ، القصدير (SN) ، وغيرها من الشوائب في سبائك الألومنيوم. نظرًا لأن هذه العناصر لها نقاط وذوبان مختلفة ، فإنها تشكل مركبات مختلفة مع الألومنيوم (AL) ، مما يؤدي إلى تأثيرات متفاوتة على خصائص سبائك الألومنيوم. الكالسيوم (CA) لديه قابلية للذوبان الصلبة منخفضة للغاية في الألومنيوم ويشكل مركبات CAAL4 مع الألومنيوم (AL) ، والتي يمكن أن تحسن أداء قطع سبائك الألومنيوم. الرصاص (PB) والقصدير (SN) هما معادن منخفضة النقل مع قابلية ذوبان صلبة منخفضة في الألومنيوم (AL) ، والتي يمكن أن تقلل من قوة السبائك ولكنها تعمل على تحسين أداء القطع.

زيادة محتوى الرصاص (PB) يمكن أن تقلل من صلابة الزنك (Zn) وزيادة قابلية ذوبانه. ومع ذلك ، إذا كان أي من الرصاص (PB) أو القصدير (SN) أو الكادميوم (CD) يتجاوز المبلغ المحدد في الألومنيوم: سبيكة الزنك ، قد يحدث التآكل. هذا التآكل غير منتظم ، ويحدث بعد فترة معينة ، ويتم نطقه بشكل خاص تحت أجواء عالية الحرارة ، عالية الرطوبة.