鋁合金各種元素'在鋁合金里都起到什么作用'

2023-04-27 07:35:29

鋁合金各種元素'在鋁合金里都起到什么作用'(圖1)

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鋁中加入其他元素形成的合金稱為鋁合金，把其他元素加入到鋁中稱為鋁的合金化，鋁中常見的合金元素有銅、鎂、鋅、硅、錳、鈦和稀土元素等。這些元素在鋁合金里都起到以下作用：
1、固溶強化作用
純鋁通過加入合金元素形成鋁基固溶體，起固溶強化作用，使其強度提高，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合金時，不僅能夠獲得高強度，而且同時獲得優良的塑性和壓力加工性能，銅、鎂、鋅、硅、錳在鋁中有較大的溶解度，故起較大的固溶強化作用。
2、時效強化作用
鋁沒有同素異構轉變，鋁合金的熱處理強化主要是通過合金元素在鋁中有較大溶解度，并且隨溫度的降低而急劇減少的特性來進行，這樣可以形成過飽和固溶體，在隨后時效時產生時效強化。銅、鎂、鋅、硅、錳在鋁中有較大的溶解度，而室溫又有很小溶解度，故鋁合金加入這些元素。
3、過剩相強化作用
當鋁合金中加入的合金元素超過其極限溶解度時，淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體，而以第二相出現，這個就是過剩相，過剩相多數為硬而脆的金屬間化合物，它們在合金中起阻礙滑移和位錯運動的作用，使強度、硬度提高，塑性、韌性下降，鋁合金中過剩相數量越多，強化效果越好，合金強度越高，但是過剩相過高時會使鋁合金變脆而導致強度急劇降低，如鑄造鋁合金中的硅就是如此。
4、細晶強化作用
眾所周知，金屬材料晶粒越細，組織越細，力學性能就越高。所以加入一些能夠細化鋁合金組織的元素，也能夠提高鋁合金的力學性能，細化組織包括細化鋁合金基體，也包括細化過剩相組織。如鋁硅鑄造合金中加入微量的鈉或銻，少量的錳、鉻、鈷等元素能夠細化晶粒，在提高強度的同時，也提高塑性。再如形變鋁合金中添加微量的鈦、鋯、鈹以及稀土元素，他們能夠形成難溶化合物，在鋁合金結晶時起到非自發形核作用，達到細化組織的目的，從而提高鋁合金的強度和塑性。
以上講解有一些專業術語，不知道你能夠看明白不？如果不明白可以看一看《金屬學》來理解。