Elementi pressofusi in lega di alluminio - Si, Cu, Mg, Zn, Fe, Mn, Ni, Ti

Nei materiali in lega di alluminio pressofuso, silicio (Si), rame (Cu), magnesio (Mg), zinco (Zn), ferro (Fe), manganese (Mn), nichel (Ni), titanio (Ti), stronzio , zirconio, cromo e altri elementi influiscono sulla pressofusione

La qualità dei pressofusi è legata alle materie prime selezionate. Il prerequisito per pressofusioni di alta qualità è la selezione di materie prime di alta qualità.

1. Silicio (Si) - elemento in lega di alluminio pressofuso

Il silicio è l'elemento principale della maggior parte delle leghe di alluminio per pressofusione. Può migliorare le prestazioni di fusione della lega. In generale, il contenuto è del 9.6% - 12%. Quando il contenuto di silicio supera il 12%, silicio e alluminio formano ipereutettici. Quando ci sono molte impurità come rame e ferro, compaiono punti duri di silicio libero, che rendono difficile il taglio. La lega di alluminio ad alto contenuto di silicio ha un grave effetto corrosivo sul crogiolo di colata. Il silicio e l'alluminio possono formare soluzioni solide. A 577 ℃, la solubilità del silicio nell'alluminio è dell'1.65%. A temperatura ambiente è dello 0.2%. Quando il contenuto di silicio raggiunge l'11.7%, il silicio e l'alluminio formano l'eutettico. La fluidità ad alta temperatura, la resistenza all'usura, la tendenza alla criccatura a caldo e il ritiro della lega sono migliorate. La lega a base di alluminio binario ha un'elevata resistenza alla corrosione. Quando il contenuto di silicio nella lega supera la composizione eutettica e sono presenti molte impurità come rame e ferro, compaiono i punti duri del silicio libero, che rendono difficile la lavorazione. La lega di alluminio ad alto contenuto di silicio corrode il crogiolo di colata

L'effetto è grave.

2. Rame (Cu) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Rame e alluminio costituiscono una solida soluzione. Quando la temperatura è di 548 ℃, la solubilità del rame nell'alluminio dovrebbe essere del 5.65% e dovrebbe scendere a circa lo 0.1% a temperatura ambiente. Il contenuto di rame nella lega è solitamente dell'1.5% ~ 3.5%. L'aumento del contenuto di rame può migliorare la fluidità, la resistenza alla trazione e la durezza della lega, ma ridurre la resistenza alla corrosione e la plasticità e aumentare la tendenza alla rottura a caldo.

3. Magnesio (Mg) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

L'aggiunta di una piccola quantità di magnesio (circa 0.2 ~ 0.3%) alla lega di alluminio ad alto contenuto di silicio può migliorare la resistenza e il limite di snervamento e migliorare la lavorabilità della lega. Le leghe di alluminio contenenti l'8% di magnesio hanno un'eccellente resistenza alla corrosione. Quando il contenuto di magnesio è troppo alto, le prestazioni di colata diventano scarse, la resistenza e la plasticità alle alte temperature sono basse e il ritiro è elevato durante il raffreddamento, quindi è facile che si verifichino cricche e porosità a caldo.

 

4. Zinco -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Lo zinco nella lega di alluminio può migliorare la fluidità, le prestazioni di colata e la resistenza alla trazione, ma la tendenza alla rottura a caldo aumenta e la resistenza alla corrosione diminuisce, generalmente meno dell'1.2%. Per quanto riguarda la lega di alluminio ZL401 ad alto contenuto di zinco, ha migliori proprietà di colata, proprietà meccaniche e lavorazione di taglio.

 

5. Ferro (Fe) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Tutte le leghe di alluminio contengono impurità nocive. Quando il contenuto di ferro nella lega di alluminio è troppo elevato, il ferro esiste nella lega come struttura a foglio o ago di FeAl3, Fe2Al7 e Al Si Fe, riducendo le proprietà meccaniche. Questa struttura ridurrà anche la fluidità della lega e aumenterà la resistenza alla criccatura a caldo. Tuttavia, a causa della forte adesione della lega di alluminio allo stampo, è particolarmente forte quando il contenuto di ferro è inferiore allo 0.6%. Quando il contenuto di ferro supera lo 0.6%, l'adesione dello stampo sarà notevolmente ridotta. Pertanto, è vantaggioso per la pressofusione controllare il contenuto di ferro entro lo 0.6~1%, ma il contenuto massimo di ferro non può superare l'1.5%.

6. Manganese (Mn) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Il manganese in lega di alluminio può ridurre l'effetto dannoso del ferro e può modificare la struttura lamellare o aciculare formata dal ferro in una struttura cristallina fine. Pertanto, generalmente, nella lega di alluminio è consentito meno dello 0.5% di manganese. Quando il contenuto di manganese è troppo alto, causerà la segregazione.

7. Nichel (Ni) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Il nichel in lega di alluminio può migliorare la resistenza e la durezza della lega e ridurre la resistenza alla corrosione. Il nichel ha lo stesso effetto del ferro, che può ridurre la corrosione della lega sullo stampo, neutralizzare l'effetto dannoso del ferro e migliorare le prestazioni di saldatura della lega. Quando il contenuto di nichel è compreso tra 1 e 1.5%, la fusione può ottenere una superficie liscia e pulita dopo la lucidatura. A causa della mancanza di fonti di nichel, le leghe di alluminio contenenti nichel dovrebbero essere utilizzate il meno possibile.

8. Titanio (Ti) -- elemento in lega di alluminio pressofuso

L'aggiunta di traccia di titanio nella lega di alluminio può affinare in modo significativo la struttura del grano della lega di alluminio, migliorare le proprietà meccaniche della lega e ridurre la tendenza alla rottura a caldo della lega

9. Stronzio -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Lo stronzio è un elemento tensioattivo. In cristallografia, lo stronzio può cambiare il metallo

Comportamento della fase composta. Pertanto, la modifica con stronzio può migliorare la lavorabilità plastica e la qualità del prodotto finale della lega. Negli ultimi anni, l'uso del sodio è stato sostituito nelle leghe da colata Al Si a causa del lungo tempo effettivo, del buon effetto e della riproducibilità della modifica dello stronzio. Lo 0.015% ~ 0.03% di stronzio viene aggiunto alla lega di alluminio per l'estrusione La fase β-AlFeSi diventa carattere cinese La fase α-AlFeSi riduce il tempo di omogeneizzazione del lingotto del 60% ~ 70% e migliora le proprietà meccaniche e la lavorabilità plastica del materiale; Migliorare la rugosità superficiale dei prodotti. Per una lega di alluminio lavorato ad alto contenuto di silicio (10%~13%), l'aggiunta di 0.02%~0.07% di stronzio può ridurre al minimo il cristallo iniziale, migliorare significativamente le proprietà meccaniche e la resistenza alla trazione б B Aumento da 233 MPa a 236 MPa

, carico di snervamento á 0.2 da 204MPa a 210MPa, allungamento á 5 da 9% a 12%. L'aggiunta di stronzio nelle leghe Al Si ipereutettiche può ridurre le dimensioni delle particelle di silicio primarie, migliorare la lavorabilità della plastica e può essere laminata a caldo e a freddo con successo.

 

10. Zirconio -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Lo zirconio è anche un comune additivo per le leghe di alluminio. Generalmente, lo 0.1% ~ 0.3% viene aggiunto alla lega di alluminio. Lo zirconio e l'alluminio formano un composto ZrAl3, che può prevenire

Il processo di cristallizzazione affina i grani ricristallizzati. Lo zirconio può anche affinare la struttura della colata, ma il suo effetto è inferiore a quello del titanio. La presenza di zirconio ridurrà la raffinatezza di titanio e boro

Effetto dei cereali. Nel sistema di leghe Al Zn Mg Cu, lo zirconio ha un effetto minore sulla sensibilità alla tempra rispetto al cromo e al manganese, quindi dovrebbe essere usato lo zirconio al suo posto

Cromo e manganese raffinano la struttura di ricristallizzazione.

 

11. Cromo -- elemento in lega di alluminio pressofuso

Il cromo è un elemento additivo comune nelle leghe Al Mg Si, Al Mg Zn e Al Mg. A 600 ℃, la solubilità del cromo nell'alluminio è dello 0.8% ed è sostanzialmente insolubile a temperatura ambiente. Il cromo forma (CrFe) Al7 e（

I composti intermetallici come CrMn) Al12 ostacolano il processo di nucleazione e crescita della ricristallizzazione, hanno un certo effetto di rinforzo sulla lega e possono anche migliorare la tenacità della lega e ridurre la sensibilità alla tensocorrosione. Tuttavia, la sensibilità di tempra della sede è aumentata, rendendo gialla la pellicola di ossido anodico. L'aggiunta di cromo nella lega di alluminio generalmente non supera lo 0.35% e diminuisce con l'aumentare degli elementi di transizione nella lega.