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    变形铝合金中杂质元素对组织性能有什么影响?
    2019-02-11 信息编号:700799 收藏
在铝合金中有时存在钒、 钙、 铅、 锡、 铋、 锑、 铍及钠等杂质元素。 这些杂质
元素由于熔点高低不一, 结构不同, 与铝形成的化合物亦不相同, 因而对铝合金性
能的影响各不一样。
钒在铝合金中形成难熔化合物, 在熔铸过程中起细化晶粒作用, 但比钛和锆的
作用小。 钒也有细化再结晶组织、 提高再结晶温度的作用。
钙在铝中固溶度极低, 与铝形成 CaAl4 化合物, 钙又是铝合金的超塑性元素,
含有大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。 钙和硅形成CaSi4, 不溶于铝, 由于
减小了硅的固溶量, 可稍微提高工业纯铝的导电性能。 钙能改善铝合金切削性能。
CaSi2 不能使铝合金热处理强化。 微量钙有利于去除铝液中的氢。
铅、 锡、 铋元素是低熔点金属, 它们在铝中固溶度不大, 略降低合金强度, 但
能改善切削性能。 铋在凝固过程中膨胀, 对补缩有利。 高镁合金中加入铋可防止
钠脆。
锑主要用作铸造铝合金中的变质剂, 变形铝合金中很少使用。 仅在 Al-Mg变
形铝合金中代替铋防止钠脆。 锑元素加入某些 Al-Zn-Mg-Cu系合金中, 改善热压
与冷压工艺性能。
铍在变形铝合金中可改善氧化膜的结构, 减少熔铸时的烧损和夹杂。 铍是有毒
元素, 能使人产生过敏性中毒。 因此, 接触食品和饮料的铝合金中不能含有铍。 焊
接材料中的铍含量通常控制在8μg/mL以下。 用作焊接基体的铝合金也应控制铍的
含量。
钠在铝中几乎不溶解, 最大固溶度小于0.0025%, 钠的熔点低 (97.8℃), 合
金中存在钠时, 在凝固过程中吸附在枝晶表面或晶界, 热加工时, 晶界上的钠形成
液态吸附层, 产生脆性开裂即为 “钠脆”。 当有硅存在时, 形成 NaAlSi化合物,
无游离钠存在, 不产生 “钠脆”。 当镁含量超过2%时, 镁夺取硅, 析出游离钠,
产生 “钠脆”。 因此高镁铝合金不允许使用钠盐熔剂。 防止 “钠脆” 的方法有氯化
法, 使钠形 成 NaCl排 入 渣 中, 加 铋 使 之 生 成 Na2Bi进 入 金 属 基 体; 加 锑 生 成
Na3Sb或加入稀土亦可起到相同的作用。
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