Το βανάδιο σχηματίζει πυρίμαχη ένωση VAl11 σε κράμα αλουμινίου, η οποία παίζει ρόλο στον καθαρισμό των κόκκων στη διαδικασία τήξης και χύτευσης, αλλά το αποτέλεσμα είναι μικρότερο από αυτό του τιτανίου και του ζιρκονίου. Το βανάδιο έχει επίσης ως αποτέλεσμα τον καθαρισμό της δομής ανακρυστάλλωσης και την αύξηση της θερμοκρασίας ανακρυστάλλωσης.
Η στερεά διαλυτότητα του ασβεστίου στο κράμα αλουμινίου είναι εξαιρετικά χαμηλή και σχηματίζει ένωση CaAl4 με αλουμίνιο. Το ασβέστιο είναι επίσης ένα υπερπλαστικό στοιχείο του κράματος αλουμινίου. Το κράμα αλουμινίου με περίπου 5% ασβέστιο και 5% μαγγάνιο έχει υπερπλαστικότητα. Το ασβέστιο και το πυρίτιο σχηματίζουν CaSi, το οποίο είναι αδιάλυτο στο αλουμίνιο. Δεδομένου ότι η ποσότητα του στερεού διαλύματος του πυριτίου μειώνεται, η αγωγιμότητα του βιομηχανικού καθαρού αλουμινίου μπορεί να βελτιωθεί ελαφρώς. Το ασβέστιο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση κοπής του κράματος αλουμινίου. Το CaSi2 δεν μπορεί να ενισχύσει τη θερμική επεξεργασία του κράματος αλουμινίου. Το ίχνος ασβεστίου είναι ευεργετικό για την απομάκρυνση του υδρογόνου στο λιωμένο αλουμίνιο.
Τα στοιχεία μολύβδου, κασσίτερος και βισμούθιου είναι μέταλλα χαμηλής τήξης. Έχουν μικρή στερεή διαλυτότητα στο αλουμίνιο, το οποίο μειώνει ελαφρώς την αντοχή του κράματος, αλλά μπορεί να βελτιώσει την απόδοση κοπής. Το βισμούθιο διαστέλλεται κατά τη στερεοποίηση, το οποίο είναι ευεργετικό για τη διατροφή. Η προσθήκη βισμούθου σε κράματα με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγνήσιο μπορεί να αποτρέψει την «ευθραυστότητα νατρίου».
Το αντιμόνιο χρησιμοποιείται κυρίως ως τροποποιητής σε χυτά κράματα αλουμινίου και σπάνια χρησιμοποιείται σε σφυρήλατα κράματα αλουμινίου. Αντικαταστήστε μόνο το βισμούθιο σε σφυρήλατα κράματα αλουμινίου Al-Mg για να αποτρέψετε την ευθραυστότητα του νατρίου. Όταν το στοιχείο αντιμονίου προστίθεται σε ορισμένα κράματα Al-Zn-Mg-Cu, η απόδοση της θερμής και ψυχρής έκθλιψης μπορεί να βελτιωθεί.
Το βηρύλλιο μπορεί να βελτιώσει τη δομή του φιλμ οξειδίου στο σφυρήλατο κράμα αλουμινίου και να μειώσει την απώλεια καύσης και τα εγκλείσματα κατά τη χύτευση. Το βηρύλλιο είναι ένα τοξικό στοιχείο που μπορεί να προκαλέσει αλλεργική δηλητηρίαση. Επομένως, τα κράματα αλουμινίου που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα και ποτά δεν μπορούν να περιέχουν βηρύλλιο. Η περιεκτικότητα σε βηρύλλιο στα υλικά συγκόλλησης συνήθως ελέγχεται κάτω από 8μg/ml. Το κράμα αλουμινίου που χρησιμοποιείται ως βάση συγκόλλησης θα πρέπει επίσης να ελέγχει την περιεκτικότητα σε βηρύλλιο.
Το νάτριο είναι σχεδόν αδιάλυτο στο αλουμίνιο, η μέγιστη διαλυτότητα σε στερεά είναι μικρότερη από 0,0025%, και το σημείο τήξης του νατρίου είναι χαμηλό (97,8°C). Όταν το νάτριο υπάρχει στο κράμα, προσροφάται στην επιφάνεια των δενδριτών ή στα όρια των κόκκων κατά τη στερεοποίηση. Κατά τη θερμική επεξεργασία, το νάτριο στο όριο των κόκκων σχηματίζει ένα στρώμα προσρόφησης υγρού και όταν εμφανίζεται εύθραυστο ράγισμα, σχηματίζεται ένωση NaAlSi, δεν υπάρχει ελεύθερο νάτριο και δεν εμφανίζεται «ευθραυστότητα νατρίου». Όταν η περιεκτικότητα σε μαγνήσιο υπερβαίνει το 2%, το μαγνήσιο θα πάρει πυρίτιο και θα καταβυθίσει ελεύθερο νάτριο, με αποτέλεσμα την «ευθραυστότητα νατρίου». Επομένως, τα κράματα αλουμινίου με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγνήσιο δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιούν ροές αλάτων νατρίου. Η μέθοδος για την πρόληψη της «ευθραυστότητας του νατρίου» είναι η μέθοδος χλωρίωσης, η οποία κάνει το νάτριο να σχηματίζει NaCl και το απορρίπτει στη σκωρία και προσθέτει βισμούθιο για να σχηματίσει Na2Bi και να εισέλθει στη μεταλλική μήτρα. Η προσθήκη αντιμονίου για το σχηματισμό Na3Sb ή η προσθήκη σπάνιων γαιών μπορεί επίσης να παίξει τον ίδιο ρόλο.
Επιμέλεια May Jiang από το MAT Aluminium
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-11-2023
