Rollen af ​​forskellige additive elementer i aluminiumlegering

Silicium (Si)
Silicium (Si) er den vigtigste ingrediens til forbedring af flydeevnen. Den bedste flydeevne kan opnås fra eutektisk til hypereutektisk. Imidlertid har silicium (Si), der krystalliserer, en tendens til at danne hårde punkter, hvilket forringer skæreevnen. Derfor er det generelt ikke tilladt at overskride det eutektiske punkt. Derudover kan silicium (Si) forbedre trækstyrke, hårdhed, skæreevne og styrke ved høje temperaturer, samtidig med at forlængelsen reduceres.
Magnesium (Mg) Aluminium-magnesiumlegering har den bedste korrosionsbestandighed. Derfor er ADC5 og ADC6 korrosionsbestandige legeringer. Dens størkningsområde er meget stort, så den har varm sprødhed, og støbegodset er tilbøjeligt til revner, hvilket gør støbning vanskelig. Magnesium (Mg) som en urenhed i AL-Cu-Si-materialer, Mg2Si, vil gøre støbegodset sprødt, så standarden ligger generelt inden for 0,3%.

Jern (Fe) Selvom jern (Fe) kan øge omkrystallisationstemperaturen for zink (Zn) betydeligt og forsinke omkrystallisationsprocessen, kommer jern (Fe) fra jerndigler, svanehalsrør og smelteværktøjer i støbeform og er opløseligt i zink (Zn). Jernmængden (Fe), der bæres af aluminium (Al), er ekstremt lille, og når jernmængden (Fe) overstiger opløselighedsgrænsen, vil det krystallisere som FeAl3. Defekterne forårsaget af Fe genererer for det meste slagge og flyder som FeAl3-forbindelser. Støbegodset bliver sprødt, og bearbejdeligheden forringes. Jernets flydeevne påvirker støbeoverfladens glathed.
Urenheder i jern (Fe) vil danne nålelignende krystaller af FeAl3. Da støbning afkøles hurtigt, er de udfældede krystaller meget fine og kan ikke betragtes som skadelige komponenter. Hvis indholdet er mindre end 0,7%, er det ikke let at afforme, så et jernindhold på 0,8-1,0% er bedre til støbning. Hvis der er en stor mængde jern (Fe), vil der dannes metalforbindelser, der danner hårde punkter. Desuden, når jernindholdet (Fe) overstiger 1,2%, vil det reducere legeringens flydeevne, skade støbegodsets kvalitet og forkorte levetiden for metalkomponenter i støbeudstyret.

Nikkel (Ni) Ligesom kobber (Cu) er der en tendens til at øge trækstyrken og hårdheden, og det har en betydelig indflydelse på korrosionsbestandigheden. Nogle gange tilsættes nikkel (Ni) for at forbedre højtemperaturstyrken og varmebestandigheden, men det har en negativ indvirkning på korrosionsbestandighed og varmeledningsevne.

Mangan (Mn) Det kan forbedre højtemperaturstyrken af ​​legeringer, der indeholder kobber (Cu) og silicium (Si). Hvis det overstiger en vis grænse, er det let at generere Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn kvaternære forbindelser, som let kan danne hårde punkter og reducere varmeledningsevnen. Mangan (Mn) kan forhindre omkrystallisationsprocessen af ​​aluminiumlegeringer, øge omkrystallisationstemperaturen og betydeligt forfine omkrystallisationskornene. Forfinelsen af ​​omkrystallisationskorn skyldes hovedsageligt den hæmmende effekt af MnAl6-forbindelsespartikler på væksten af ​​omkrystallisationskorn. En anden funktion af MnAl6 er at opløse urenheder i jern (Fe) for at danne (Fe, Mn)Al6 og reducere jernets skadelige virkninger. Mangan (Mn) er et vigtigt element i aluminiumlegeringer og kan tilsættes som en selvstændig Al-Mn binær legering eller sammen med andre legeringselementer. Derfor indeholder de fleste aluminiumlegeringer mangan (Mn).

Zink (Zn)
Hvis der er urent zink (Zn) til stede, vil det udvise højtemperaturskørhed. Men når det kombineres med kviksølv (Hg) for at danne stærke HgZn2-legeringer, giver det en betydelig forstærkende effekt. JIS fastsætter, at indholdet af urent zink (Zn) skal være mindre end 1,0%, mens udenlandske standarder kan tillade op til 3%. Denne diskussion refererer ikke til zink (Zn) som en legeringskomponent, men snarere til dets rolle som en urenhed, der har tendens til at forårsage revner i støbegods.

Krom (Cr)
Krom (Cr) danner intermetalliske forbindelser såsom (CrFe)Al7 og (CrMn)Al12 i aluminium, hvilket hæmmer kimdannelse og vækst af omkrystallisation og giver legeringen en vis forstærkende effekt. Det kan også forbedre legeringens sejhed og reducere følsomheden over for spændingskorrosion. Det kan dog øge følsomheden over for hærdning.

Titanium (Ti)
Selv en lille mængde titanium (Ti) i legeringen kan forbedre dens mekaniske egenskaber, men det kan også mindske dens elektriske ledningsevne. Det kritiske indhold af titanium (Ti) i Al-Ti-serielegeringer til udfældningshærdning er omkring 0,15%, og dets tilstedeværelse kan reduceres ved tilsætning af bor.

Bly (Pb), tin (Sn) og cadmium (Cd)
Calcium (Ca), bly (Pb), tin (Sn) og andre urenheder kan forekomme i aluminiumlegeringer. Da disse elementer har forskellige smeltepunkter og strukturer, danner de forskellige forbindelser med aluminium (Al), hvilket resulterer i varierende virkninger på aluminiumlegeringernes egenskaber. Calcium (Ca) har en meget lav opløselighed i faste stoffer i aluminium og danner CaAl4-forbindelser med aluminium (Al), hvilket kan forbedre skæreevnen af ​​aluminiumlegeringer. Bly (Pb) og tin (Sn) er metaller med lavt smeltepunkt og lav opløselighed i faste stoffer i aluminium (Al), hvilket kan sænke legeringens styrke, men forbedre dens skæreevne.

Forøgelse af blyindholdet (Pb) kan reducere hårdheden af ​​zink (Zn) og øge dets opløselighed. Hvis noget af bly (Pb), tin (Sn) eller cadmium (Cd) overstiger den specificerede mængde i en aluminium:zinklegering, kan der forekomme korrosion. Denne korrosion er uregelmæssig, opstår efter en vis periode og er særligt udtalt under atmosfærer med høj temperatur og høj luftfugtighed.