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各成分对仿石纹铝单板性能的影响分析

2020-11-19

  一、主要合金化元素的影响:

  综合各种文献资料,铜、镁在仿石纹铝单板中的溶解度通常在5%左右,因此,在铝单板中淬火之后,自然有一些数量的铜、镁不是存于固熔体之中的,而是存于CuA及ACuMg金属间的相内。铜、镁除了有固溶强化的用处外,还有着沉淀强化的用处。锰是再结晶制约剂,除了有固溶强化的功能外,还有着助于使得半成品获得非再结晶组织,对挤压制品能增进挤压效应,制约了粗晶环的产生,从而显明提高机械强度。近年来有研究结果表明,铜能够使得铝单板的断裂韧性减低,还和锰产生粗大金属间的化合物,适宜降低铜、锰的含量有益于材料韧性的提高。

  近年来的研究结果证明,锆对铝单板有良好的作用,它有益于增进材料的塑性、持久强度、断裂韧性、冲击韧性以及减低裂纹扩展的速率,减低以致清理挤压制品上的粗晶环,增进了大型半成品之淬透性能。因锆于仿石纹铝单板之中能够生成ZrAl,是相当游散的质点,能够增进再结晶的温度,故能保障挤压制品在很宽的变型温度范围内获得稳定的非再结晶组织。

  二、杂质的影响:

  硅的影响∶在镁含量较高时(1.5%),硅降低铝单板在自然时效和人工时效后的强度,且能增加铝单板铸造裂纹倾向性。

  铁的影响∶铁形成的FeAl,化合物实际上不溶干固态铝中,而以粗大化合物析出。它还与铝单板中的其它元素(Cu、Mn、SI)形成不溶于铝购化合物,严重降低材料的塑性和韧性,并使半成品在变形时发生开裂。为了清除铁在铸造时的有害影响,铝单板中铁含量应控制在硅的1.1~1.5倍。

  镍的影响∶镍与铜和铁形成不溶性化合物,降低铝单板的塑性和强度。

  锌的影响;少量的锌(0.1%~0.5%)对铝单板的力学性能没有影响,但大大降低其耐热性,增加铸造时的裂纹倾向。

  铬的影响∶铬能形成粗大化合物CrAl;,当Mn、Fe、Ti存在之时,将会加速这些个化合物的生成,因此铝单板中不能加铬。

  钛的影响;钛能细化铸态金属的晶粒,降低裂纹的倾向性,因此,微量钛对铝单板是有益的。

  硼的影响∶少量硼(0.005%~0.01%)能使仿石纹铝单板的晶粒细化,当存在少量钛(0.01%)时,其变质效果增加,这两种元素形成TiB∶化合物。

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