Cu
Максимальная растворимость меди в алюминии составляет 5,65%, когда богатая алюминием часть алюминиево-медного сплава составляет 548, а растворимость меди составляет 0,45%, когда температура падает до 302. Медь является важным легирующим элементом и имеет определенное твердое вещество. раствор усиливающий эффект. Кроме того, Cu Al2, осажденный при старении, обладает значительным эффектом, усиливающим старение. Содержание меди в алюминиевом сплаве обычно составляет 2,5-5%, и эффект усиления лучше всего, когда содержание меди составляет 4-6,8%, поэтому содержание меди в большинстве твердых алюминиевых сплавов находится в этом диапазоне.
Алюминиево-медные сплавы могут содержать меньше элементов, таких как кремний, магний, марганец, хром, цинк и железо.
си
Максимальная растворимость кремния в твердом растворе составляет 1,65% при эвтектической температуре алюминиевой части, богатой алюминиевым сплавом 577. Хотя растворимость уменьшается с понижением температуры, такие сплавы, как правило, не упрочняются при нагревании. Al-Si сплав обладает отличными литейными свойствами и коррозионной стойкостью.
Если магний и кремний добавляют к алюминию одновременно, чтобы сформировать сплав алюминий-магний-кремний, упрочняющей фазой является MgSi. Массовое соотношение магния к кремнию составляет 1,73: 1. При разработке композиции сплава на основе Al-Mg-Si содержание магния и кремния распределяется на подложке в этой пропорции. В некоторых сплавах Al-Mg-Si для повышения прочности добавляют соответствующее количество меди, и в то же время добавляют соответствующее количество хрома, чтобы компенсировать неблагоприятное влияние меди на коррозионную стойкость.
Диаграмма состояния равновесия сплава Al-Mg2Si. Максимальная растворимость обогащенной алюминием части Mg2Si в алюминии составляет 1,85%, и замедление уменьшается с понижением температуры.
В деформированном алюминиевом сплаве добавление кремния только к алюминию ограничивается сварочными материалами, и добавление кремния к алюминию также оказывает определенный упрочняющий эффект.
Mg
Фазовая диаграмма равновесия сплава Al-Mg. Часть, обогащенная Al. Хотя кривая растворимости показывает, что растворимость магния в алюминии значительно снижается с температурой, в большинстве промышленно деформированных алюминиевых сплавов содержание магния составляет менее 6%. Содержание кремния также низкое. Эти сплавы не могут быть упрочнены термической обработкой, но имеют хорошую паяемость, хорошую коррозионную стойкость и среднюю прочность.
Усиление магния на алюминии очевидно. Для каждого добавленного 1% магния предел прочности увеличивается примерно на 34 МПа. Если марганец добавлен ниже 1%, усиливающий эффект может быть дополнен. Следовательно, после добавления марганца содержание магния может быть уменьшено, и в то же время тенденция термического крекинга может быть уменьшена. Кроме того, марганец также может равномерно осаждать соединение Mg5Al8, улучшая коррозионную стойкость и эффективность сварки.
Миннесота
При эвтектической температуре 658 максимальная равновесная растворимость марганца в твердом растворе составляет 1,82%. Прочность сплава увеличивается с увеличением растворимости. Когда содержание марганца составляет 0,8%, удлинение достигает максимума. Сплав Al-Mn является не стареющим упрочняющим сплавом, то есть его нельзя упрочнить термической обработкой.
Рений-марганец может предотвратить процесс рекристаллизации алюминиевого сплава, повысить температуру рекристаллизации и может значительно очистить рекристаллизованные зерна. Рафинирование рекристаллизованных зерен в основном обусловлено диспергированными частицами соединения MnAl6, что препятствует росту рекристаллизованных зерен. Другая функция MnAl6 заключается в растворении примесного железа с образованием (Fe, Mn) Al6 и уменьшении вредного воздействия железа.
Гафний марганец является важным элементом алюминиевых сплавов и может добавляться отдельно для образования бинарных сплавов Al-Mn. Большинство добавляется с другими элементами сплава, поэтому большинство алюминиевых сплавов содержат марганец.
Zn
Фазовая диаграмма равновесия сплава Al-Zn показывает, что растворимость цинка в алюминии составляет 31,6%, когда богатая алюминием часть составляет 275, и его растворимость уменьшается до 5,6%, когда он составляет 125.
Рений-цинк добавляют к одному алюминию, и улучшение прочности алюминиевого сплава в условиях деформации очень ограничено. В то же время наблюдается коррозионное растрескивание под напряжением и тенденция, что ограничивает его применение.
Когда цинк и магний добавляются к алюминию одновременно, образуется упрочняющая фаза Mg / Zn2, которая оказывает значительное упрочняющее влияние на сплав. Когда содержание Mg / Zn2 увеличивается с 0,5% до 12%, предел прочности на разрыв и предел текучести могут быть значительно увеличены. Когда содержание магния превышает сверхтвердый алюминиевый сплав, необходимый для образования фазы Mg / Zn2, стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением является наибольшей, когда отношение цинка к магнию контролируется на уровне около 2,7.
Например, если медь добавляется на основе Al-Zn-Mg для формирования сплава серии Al-Zn-Mg-Cu, эффект упрочнения основы является наибольшим среди всех алюминиевых сплавов, а также является важным материалом алюминиевого сплава. в аэрокосмической, авиационной и энергетической промышленности.