Influence des éléments des alliages d'aluminium sur les propriétés des alliages d'aluminium

aluminium élémentaire

L'aluminium est un élément très courant dont le symbole est Al et le numéro atomique 13. La croûte terrestre est la deuxième réserve d'aluminium après l'écorce terrestre.oxygène (chimie)répondre en chantantsilicium (chimie)avec une teneur de 8,31 TP3T, occupe la troisième place et est l'élément métallique le plus abondant dans l'écorce terrestre.

aluminium

L'aluminium est l'un des métaux légers auxquels on ajoute généralement une certaine quantité d'autres éléments d'alliage.aluminiumOutre les caractéristiques générales de l'aluminium, il possède également certaines caractéristiques d'alliage dues aux différents types et quantités d'éléments d'alliage. L'alliage d'aluminium a une densité de 2,63 ~ 2,85g/cm3, une résistance élevée (σb 110 ~ 650MPa), de bonnes propriétés de moulage et de transformation plastique, une bonne conductivité électrique et thermique, une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité, et peut être utilisé comme matériau de structure.couléeLes produits sont largement utilisés dans l'aérospatiale, l'aviation, les transports, la construction, l'électromécanique, la chimie légère et les besoins quotidiens, l'emboutissage et le forgeage.

Effet des éléments ajoutés sur la résistance des alliages d'aluminium

Le cuivre est l'élément métallique (Cu), le magnésium (Mg), le silicium (Si), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le nickel (Ni), le zinc (Zn), et ainsi de suite, qui sont présentés ci-dessous pour influencer la performance de l'alliage d'aluminium.

1. le cuivre (Cu)

Le cuivre est un élément d'alliage important dans les alliages d'aluminium, avec un certain renforcement en solution solide, en plus de la précipitation de CuAl₂Il a un effet significatif de renforcement du temps.

avantage: :Le renforcement par solution solide et l'effet de renforcement opportun sont bons, la teneur en cuivre de 4% à 6,8% lorsque l'effet de renforcement est le meilleur, de sorte que la plupart des teneurs en cuivre des alliages d'aluminium dur se situent dans cette plage. L'augmentation de la teneur en cuivre améliore la mobilité de l'alliage, la résistance à la traction et la dureté, les propriétés mécaniques et l'usinabilité.

inconvénients: :Réduit la résistance à la corrosion et la plasticité et augmente la tendance à la fissuration thermique.

2. magnésium (Mg)

Le renforcement de l'aluminium par le magnésium est significatif. Pour chaque 1% de magnésium ajouté, la résistance à la traction augmente d'environ 34MPa. Si l'on ajoute moins de 1% de manganèse, l'effet de renforcement peut être accru. Par conséquent, l'ajout de manganèse permet de réduire la teneur en magnésium et la tendance à la fissuration à chaud. En outre, le manganèse peut rendre le Mg₅Al₈Précipitation moyenne du composé pour une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure fonction de soudage.

avantage: :Augmente la résistance à la traction et la limite d'élasticité et améliore les propriétés de coupe et d'usinage de l'alliage.

inconvénients: :Mg₂Le Si rend les pièces moulées cassantes.

3. le silicium (Si)

Mg₂La solubilité maximale du Si dans l'aluminium est de 1,85%, et elle diminue avec la température. Dans les alliages d'aluminium déformés, la plaque d'aluminium additionnée de silicium seul est limitée aux matériaux de soudage, l'aluminium additionné de silicium a également un certain effet de renforcement.

avantage: :Améliore la coulabilité des alliages. Le silicium et l'aluminium peuvent former des solutés solides qui peuvent améliorer la forme de l'alliage à haute température, réduire le retrait et ne pas avoir tendance à se fissurer à chaud. Améliore la résistance à la traction, la dureté, la facilité de coupe et la résistance à haute température, et réduit l'allongement.

inconvénients: :La précipitation cristalline de silicium (Si), les points durs de silicium libre sont faciles à apparaître, de sorte que l'aptitude à la coupe est faible, l'alliage d'aluminium à haute teneur en silicium sur le creuset de coulée de l'effet de fusion de grave.

4. le fer (Fe)

avantage: :Lorsque la teneur en fer est de 0,6, l'alliage d'aluminium a un fort effet d'adhérence sur le moule, qui est particulièrement fort, c'est-à-dire qu'il n'est pas facile de démouler. Lorsque la teneur en fer dépasse 0,6 %, le phénomène d'adhérence du moule est fortement réduit.

inconvénients: :Lorsque les alliages d'aluminium contiennent trop de fer, celui-ci est appelé Feal.₃Fe₂Al₇et une organisation en flocons ou en aiguilles Al-Si-Fe est présente dans l'alliage, produisant des composés métalliques qui forment des points durs. Cette organisation réduit également les propriétés mécaniques, augmente la fissuration à chaud et rend les pièces moulées cassantes. Il existe également des équivalents de fer (Fe) supérieurs à 1,21 TP3T qui réduisent la fluidité de l'alliage, nuisent à la qualité du moulage et raccourcissent la durée de vie des composants métalliques dans les équipements de moulage sous pression.

5. manganèse (Mn)

La solubilité maximale du manganèse en solution solide est de 1,82%. Lorsque la teneur en manganèse est de 0,8%, la résistance de l'alliage augmente avec la solubilité et l'allongement atteint son maximum. Les alliages al-Mn sont des alliages à durcissement long et court, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas traités thermiquement pour être renforcés.

avantage: :La résistance de l'alliage augmente avec la solubilité. L'allongement atteint sa valeur maximale lorsque la teneur en manganèse est de 0,8%. Le manganèse (Mn) empêche le processus de recristallisation des alliages d'aluminium, augmente la température de recristallisation et affine considérablement les grains recristallisés. L'affinage des grains recristallisés se fait principalement par l'intermédiaire du Mnal₆Les plasmas diffus des composés empêchent la croissance de grains recristallisés.MnAl₆Il peut également dissoudre le fer impur (Fe) pour former du (Fe, Mn)Al₆La nouvelle technologie est conçue pour transformer le tissu floconneux ou en forme d'aiguille des alliages d'aluminium en tissu cristallin fin, réduisant ainsi les effets nocifs du fer.

inconvénients: :Une teneur excessive en manganèse peut entraîner une ségrégation.

6. nickel (Ni)

avantage: :Il a tendance à augmenter la résistance à la traction et la dureté, et a un effet significatif sur la résistance à la corrosion.

inconvénients: :Réduction de la résistance à la corrosion et de la conductivité thermique.

7) Zinc (Zn)

avantage: :Le zinc et le magnésium sont ajoutés simultanément à l'aluminium pour former la phase de renforcement Mg/Zn₂Le renforcement de la résistance de l'alliage est important.

inconvénients: :Tendance à la fissuration par corrosion sous contrainte.