Influencia de los elementos en las propiedades de las aleaciones de aluminio

aluminio elemental

El aluminio es un elemento muy común con el símbolo Al y el número atómico 13. La corteza terrestre es la segunda en reservas de aluminio.oxígeno (química)responder cantandosilicio (química), con un contenido de 8,31 TP3T, ocupa el tercer lugar y es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre.

aluminio

El aluminio es uno de los materiales metálicos ligeros a los que básicamente se añade una cierta cantidad de otros elementos de aleación. Además de las características generales del aluminio, las aleaciones de aluminio también tienen ciertas características de aleación debido a los diferentes tipos y cantidades de elementos de aleación. Aleación de aluminio densidad de 2,63 ~ 2,85g/cm3 alta resistencia (σb 110 ~ 650MPa) con buenas propiedades de fundición y propiedades de procesamiento de plástico, buena conductividad eléctrica y térmica, buena resistencia a la corrosión y soldabilidad, se puede utilizar como materiales estructurales.fundiciónLos productos se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, la aviación, el transporte, la construcción, la electromecánica, la química ligera y las necesidades diarias, la estampación y la forja.

Efecto de los elementos añadidos en la resistencia de las aleaciones de aluminio

El cobre es el elemento metálico (Cu), magnesio (Mg), silicio (Si), hierro (Fe), manganeso (Mn), níquel (Ni), zinc (Zn), y así sucesivamente, que se introducen a continuación para influir en el rendimiento de la aleación de aluminio.

1. Cobre (Cu)

El cobre es un elemento de aleación importante en las aleaciones de aluminio, con cierto refuerzo en solución sólida, además de la precipitación por envejecimiento de CuAl₂Tiene un importante efecto de refuerzo temporal.

vantage:Fortalecimiento de la solución sólida y oportuna efecto de refuerzo es bueno, el contenido de cobre en 4% a 6,8% cuando el efecto de refuerzo es el mejor, por lo que la mayor parte del contenido de cobre de aleaciones de aluminio duro en este rango. Aumentar el contenido de cobre, mejorar la fluidez de la aleación, resistencia a la tracción y dureza, mejorar las propiedades mecánicas y mecanizabilidad.

inconvenientes:Reduce la resistencia a la corrosión y la plasticidad y aumenta la tendencia al agrietamiento térmico.

2. Magnesio (Mg)

El refuerzo del aluminio por el magnesio es significativo. Por cada 1% de magnesio añadido, la resistencia a la tracción aumenta en unos 34MPa. Si se añaden menos de 1% de manganeso, el efecto de refuerzo puede aumentar. Por lo tanto, con la adición de manganeso, se puede reducir el contenido de magnesio y la tendencia al agrietamiento en caliente. Además, el manganeso puede hacer que el Mg₅Al₈Precipitación media del compuesto para mejorar la resistencia a la corrosión y la función de soldadura.

vantage:Aumenta la resistencia a la tracción y el límite elástico y mejora las propiedades de corte y mecanizado de la aleación.

inconvenientes:Mg₂El Si hace que las piezas fundidas sean quebradizas.

3. Silicio (Si)

Mg₂La solubilidad máxima del Si en el aluminio es de 1,85%, que disminuye con la temperatura. En aleaciones de aluminio deformado, silicio solo añadido placa de aluminio se limita a los materiales de soldadura, silicio añadido aluminio también tiene un cierto efecto de refuerzo.

vantage:Mejora la colabilidad de las aleaciones. El silicio y el aluminio pueden formar solutos sólidos que mejoran la forma a alta temperatura de la aleación, reducen la contracción y no tienden a agrietarse en caliente. Aumenta la resistencia a la tracción, la dureza, la capacidad de corte y la resistencia a altas temperaturas y reduce el alargamiento.

inconvenientes:La precipitación cristalina de silicio (Si) libre de puntos duros de silicio son fáciles de aparecer, por lo que la capacidad de corte es pobre, alta aleación de aluminio de silicio en el crisol de fundición del efecto de fusión es grave.

4. Hierro (Fe)

vantage:Cuando el contenido de hierro es de 0,6, la aleación de aluminio tiene un efecto de adherencia al molde especialmente fuerte, es decir, no es fácil desmoldar. Cuando el contenido de hierro supera el 0,6%, el fenómeno de adherencia del molde se reduce considerablemente.

inconvenientes:Cuando las aleaciones de aluminio contienen demasiado hierro, éste es Feal₃Fe₂Al₇y la organización en escamas o agujas de Al-Si-Fe está presente en la aleación, produciendo compuestos metálicos que forman puntos duros. Esta organización también reduce las propiedades mecánicas, aumenta el agrietamiento en caliente y hace que las piezas fundidas sean quebradizas. También hay equivalentes de hierro (Fe) superiores a 1,21 TP3T que reducen la fluidez de la aleación, dañan la calidad de la fundición y acortan la vida útil de los componentes metálicos de los equipos de fundición a presión.

5. Manganeso (Mn)

La solubilidad máxima del manganeso en solución sólida es de 1,82%. cuando el contenido de manganeso es de 0,8%, la resistencia de la aleación aumenta con la solubilidad y el alargamiento alcanza el máximo. las aleaciones al-Mn son aleaciones de endurecimiento largo y corto, es decir, no se refuerzan mediante tratamiento térmico.

vantage:La resistencia de la aleación aumenta con el incremento de la solubilidad. El alargamiento alcanza su valor máximo cuando el contenido de manganeso es de 0,8%. El manganeso (Mn) impide el proceso de recristalización de las aleaciones de aluminio, aumenta la temperatura de recristalización y refina significativamente los granos recristalizados. El refinamiento de los granos recristalizados se produce principalmente a través del Mnal₆Los plasmas difusos de los compuestos dificultan el crecimiento de granos recristalizados.MnAl₆Otro efecto es que puede disolver el hierro (Fe) impuro para formar (Fe, Mn)Al₆La nueva tecnología está diseñada para cambiar el tejido escamoso o en forma de aguja de las aleaciones de aluminio de hierro a tejido cristalino fino, reduciendo los efectos nocivos del hierro.

inconvenientes:Un contenido excesivo de manganeso puede provocar segregación.

6. Níquel (Ni)

vantage:Tiende a aumentar la resistencia a la tracción y la dureza, y tiene un efecto significativo en la resistencia a la corrosión.

inconvenientes:Menor resistencia a la corrosión y conductividad térmica.

7. Zinc (Zn)

vantage:El zinc y el magnesio se añaden simultáneamente al aluminio para formar la fase de refuerzo Mg/Zn₂tendrá un importante efecto de refuerzo de la aleación.

inconvenientes:Tendencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.