Ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất trong hợp kim nhôm

Ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất trong hợp kim nhôm

Vanadi tạo thành hợp chất chịu lửa VAl11 trong hợp kim nhôm, có vai trò tinh chế ngũ cốc trong quá trình nấu chảy và đúc, nhưng hiệu quả nhỏ hơn so với titan và zirconi. Vanadi còn có tác dụng tinh luyện cấu trúc tái kết tinh và tăng nhiệt độ kết tinh lại.

 

Độ hòa tan rắn của canxi trong hợp kim nhôm cực kỳ thấp và nó tạo thành hợp chất CaAl4 với nhôm. Canxi cũng là một nguyên tố siêu dẻo của hợp kim nhôm. Hợp kim nhôm có khoảng 5% canxi và 5% mangan có tính siêu dẻo. Canxi và silicon tạo thành CaSi, không hòa tan trong nhôm. Do lượng dung dịch silicon rắn giảm đi nên độ dẫn điện của nhôm nguyên chất công nghiệp có thể được cải thiện đôi chút. Canxi có thể cải thiện hiệu suất cắt của hợp kim nhôm. CaSi2 không thể tăng cường xử lý nhiệt cho hợp kim nhôm. Canxi dạng vết có tác dụng loại bỏ hydro trong nhôm nóng chảy.

 

Các nguyên tố chì, thiếc và bismuth là những kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp. Chúng có ít chất rắn hòa tan trong nhôm, làm giảm nhẹ độ bền của hợp kim nhưng có thể cải thiện hiệu suất cắt. Bismuth nở ra trong quá trình đông đặc, có lợi cho việc cung cấp thức ăn. Thêm bismuth vào hợp kim magiê cao có thể ngăn ngừa "độ giòn natri".

 

Antimon chủ yếu được sử dụng làm chất biến tính trong hợp kim nhôm đúc và hiếm khi được sử dụng trong hợp kim nhôm rèn. Chỉ thay thế bismuth trong hợp kim nhôm rèn Al-Mg để tránh hiện tượng giòn natri. Khi nguyên tố antimon được thêm vào một số hợp kim Al-Zn-Mg-Cu, hiệu suất ép nóng và ép lạnh có thể được cải thiện.

 

Beryllium có thể cải thiện cấu trúc của màng oxit trong hợp kim nhôm rèn và giảm tổn thất do cháy và tạp chất trong quá trình đúc. Beryllium là một nguyên tố độc hại có thể gây ngộ độc dị ứng. Vì vậy, hợp kim nhôm tiếp xúc với thực phẩm, đồ uống không thể chứa berili. Hàm lượng berili trong vật liệu hàn thường được kiểm soát dưới 8μg/ml. Hợp kim nhôm được sử dụng làm đế hàn cũng phải kiểm soát hàm lượng berili.

 

Natri gần như không hòa tan trong nhôm, độ hòa tan rắn tối đa dưới 0,0025% và điểm nóng chảy của natri thấp (97,8 ° C). Khi natri tồn tại trong hợp kim, nó sẽ bị hấp phụ trên bề mặt đuôi gai hoặc ranh giới hạt trong quá trình hóa rắn. Trong quá trình xử lý nhiệt, natri trên ranh giới hạt tạo thành lớp hấp phụ chất lỏng và khi xảy ra hiện tượng nứt giòn, hợp chất NaAlSi được hình thành, không tồn tại natri tự do và không xảy ra hiện tượng giòn natri. Khi hàm lượng magie vượt quá 2%, magie sẽ lấy silicon và kết tủa natri tự do, dẫn đến hiện tượng “natri giòn”. Vì vậy, hợp kim nhôm có hàm lượng magie cao không được phép sử dụng dòng muối natri. Phương pháp ngăn chặn “sự giòn natri” là phương pháp clo hóa, làm cho natri tạo thành NaCl và thải vào xỉ, đồng thời thêm bismuth để tạo thành Na2Bi và đi vào nền kim loại; thêm antimon để tạo thành Na3Sb hoặc thêm đất hiếm cũng có thể đóng vai trò tương tự.

 

Được chỉnh sửa bởi May Jiang từ MAT Aluminium


Thời gian đăng: Nov-11-2023