添加微量元素对组织性能的影响.pdfVIP

郑州铝板生产厂家 26.添加微量元素对组织性能的影响？ 通常，在铝合金中添加的微量元素主要有：钛 硼 铬 铁 硅、锶、锫元素。 (1)钛和硼 钛是铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或A1-Ti-B 中间合 金形式加入。钛与铝形成TiAlz相，成为结晶时的非自发核 心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。Al-Ti系合金产生 包晶反应时，钛的临界含量约为0.15%，如果有硼存在则减 小到0.OI%。 (2)铬 铬是Al-Mg-Si 系 Al-Mg-Zn系 Al-Mg系合金中常见的添 加元素。在600℃时，铬在铝中溶解度为0. 8%，窒温时基 本上不溶解。 铬在铝中形成(CrFe) A17和(CrMn)A112等金属间化合物， 阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用， 还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬 火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。 铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，并随合金中过渡 族元素的增加而降低。 (3)铁和硅 铁在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系锻铝合金中，硅在Al-Mg-Si系 锻铝中和在Al-Si系焊条及铝硅铸造合金中，均作为合金元 素加入的，在其他铝合金中，硅和铁是常见的杂质元素，对 合金组织性能有明显的影响。它们主要以FeA13和游离硅存 在。当硅大于铁时，形成p—FeSiAls （或FezSizA19）相， 而铁大于硅时，形成a-Fe2 SiA18(或Fe。SiA112)相。当铁 和硅比例不当时，会引起铸件产生裂纹，铸铝中铁含量过高 时会使铸件产生脆性。 (4)锶 锶是表面活性元素，在结晶学上锶能改变金属间化台物 相的行为。因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加 工性能和最终产品质量。由于锶具有变质有效时间长 效果 和再现性好等优点， 近年来在A1-Si铸造合金中取代了钠的使用。对挤压用 铝合金中加入o．015%～0.03%锶，使铸锭中p-AIFeSi相变 成a-AIFeSi相，减少了铸锭均匀化时间60% ~70%，提高材 料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。对于高硅 (10%～13%)变形铝合金中加入0.02%～0. 07%的锶元素，可 使初晶硅减少至最低限度，力学性能也显著提高，抗拉强度 岛由233MPa提高到236MPa，屈服强度UO.2 由204MPa提高 到2IOMPa，伸长率as 由9%增至 12%。在过共晶AI-Si合金 中加入锶，能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可 顺利地热轧和冷轧。 (5)锆 锆也是铝合金的常用添加剂。一般在铝合金中加人量为 o．1%～0. 3%，锆和铝形成ZrA13化合物，可阻碍再结晶过 程，细化再结晶晶粒。锆亦能细化铸造组织，但比钛的效果 小。有错存在时，会降低钛和硼细化晶粒的效果。在 A1-Zn-Mg-Cu系舍金中，由于锆对淬火敏感性的影响比铬和 锰的小，因此宜用锆来代替铬和锰细化再结晶组织。