Influencia dos elementos de impureza na aliaxe de aluminio

Influencia dos elementos de impureza na aliaxe de aluminio

O vanadio forma o composto refractario VAl11 nas aliaxes de aluminio, que desempeña un papel no refinado dos grans nos procesos de fusión e colada, pero o efecto é menor que o do titanio e o circonio. O vanadio tamén ten o efecto de refinar a estrutura de recristalización e aumentar a temperatura de recristalización.

 

A solubilidade sólida do calcio na aliaxe de aluminio é extremadamente baixa e forma o composto CaAl4 co aluminio. O calcio tamén é un elemento superplástico da aliaxe de aluminio. A aliaxe de aluminio con aproximadamente un 5 % de calcio e un 5 % de manganeso ten superplasticidade. O calcio e o silicio forman CaSi, que é insoluble en aluminio. Dado que a cantidade de solución sólida de silicio se reduce, a condutividade do aluminio puro industrial pode mellorar lixeiramente. O calcio pode mellorar o rendemento de corte da aliaxe de aluminio. O CaSi2 non pode fortalecer o tratamento térmico da aliaxe de aluminio. As trazas de calcio son beneficiosas para eliminar o hidróxeno no aluminio fundido.

 

Os elementos de chumbo, estaño e bismuto son metais de baixo punto de fusión. Teñen pouca solubilidade sólida en aluminio, o que reduce lixeiramente a resistencia da aliaxe, pero pode mellorar o rendemento de corte. O bismuto expándese durante a solidificación, o que é beneficioso para a alimentación. Engadir bismuto a aliaxes con alto contido en magnesio pode evitar a "fragilidade do sodio".

 

O antimonio úsase principalmente como modificador en aliaxes de aluminio fundido e raramente se usa en aliaxes de aluminio forxado. Substitúese só por bismuto nas aliaxes de aluminio forxado de Al-Mg para evitar a fragilización por sodio. Cando se engade o elemento antimonio a algunhas aliaxes de Al-Zn-Mg-Cu, pódese mellorar o rendemento do prensado en quente e do prensado en frío.

 

O berilio pode mellorar a estrutura da película de óxido nas aliaxes de aluminio forxado e reducir as perdas por combustión e as inclusións durante a fundición. O berilio é un elemento tóxico que pode causar intoxicación alérxica. Polo tanto, as aliaxes de aluminio que entran en contacto con alimentos e bebidas non poden conter berilio. O contido de berilio nos materiais de soldadura adoita controlarse por debaixo de 8 μg/ml. A aliaxe de aluminio utilizada como base de soldadura tamén debe controlar o contido de berilio.

 

O sodio é case insoluble en aluminio, a máxima solubilidade en sólidos é inferior ao 0,0025 % e o punto de fusión do sodio é baixo (97,8 °C). Cando existe sodio na aliaxe, este adsórbese na superficie das dendritas ou nos límites de gran durante a solidificación. Durante o procesamento térmico, o sodio no límite de gran forma unha capa de adsorción líquida e, cando se produce unha fenda fráxil, fórmase o composto de NaAlSi, non existe sodio libre e non se produce a "fragilidade do sodio". Cando o contido de magnesio supera o 2 %, o magnesio captará silicio e precipitará sodio libre, o que resultará nunha "fragilización do sodio". Polo tanto, non se permite o uso de fluxos de sales de sodio nas aliaxes de aluminio con alto contido en magnesio. O método para evitar a "fragilización do sodio" é o método de cloración, que fai que o sodio forme NaCl e o descargue na escoria, e engade bismuto para que forme Na2Bi e entre na matriz metálica; engadir antimonio para formar Na3Sb ou engadir terras raras tamén pode desempeñar o mesmo papel.

 

Editado por May Jiang de MAT Aluminum


Data de publicación: 11 de novembro de 2023