Зэс
Хөнгөн цагаан-зэсийн хайлшийн хөнгөн цагаанаар баялаг хэсэг нь 548 байх үед хөнгөнцагаан дахь зэсийн уусах чадвар нь 5.65% байна. Температур 302 хүртэл буурахад зэсийн уусах чадвар 0.45% байна. Зэс бол хайлшийн чухал элемент бөгөөд тодорхой хатуу уусмалыг бэхжүүлэх нөлөөтэй байдаг. Нэмж дурдахад хөгшрөлтийн үед тунадасж буй CuAl2 нь хөгшрөлтийг бэхжүүлэх нөлөөтэй байдаг. Хөнгөн цагааны хайлш дахь зэсийн агууламж ихэвчлэн 2.5% -аас 5% хооронд байдаг бөгөөд зэсийн агууламж 4% -аас 6.8% хооронд байх үед бэхжүүлэх нөлөө хамгийн сайн байдаг тул ихэнх duralumin хайлшийн зэсийн агууламж энэ хязгаарт багтдаг. Хөнгөн цагаан-зэсийн хайлш нь цахиур, магни, манган, хром, цайр, төмөр болон бусад элементүүдийг бага хэмжээгээр агуулж болно.
Цахиур
Al-Si хайлшийн системийн хөнгөн цагаанаар баялаг хэсэг нь эвтектик температур 577 байх үед цахиурын хатуу уусмал дахь хамгийн их уусах чадвар нь 1.65% байна. Температур буурах тусам уусах чадвар буурч байгаа ч эдгээр хайлшийг дулааны боловсруулалтаар бэхжүүлж чадахгүй. Хөнгөн цагаан цахиурын хайлш нь маш сайн цутгах шинж чанартай, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Хэрэв магни, цахиурыг хөнгөн цагаанд нэгэн зэрэг нэмбэл хөнгөн цагаан-магни-цахиурын хайлш үүсгэвэл бэхжүүлэх үе шат нь MgSi байна. Магнийн цахиурын массын харьцаа 1.73:1 байна. Al-Mg-Si хайлшны найрлагыг төлөвлөхдөө магни ба цахиурын агуулгыг матриц дээрх энэ харьцаагаар тохируулна. Зарим Al-Mg-Si хайлшийн бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд зохих хэмжээний зэс нэмж, зэсийн зэврэлтэнд үзүүлэх сөрөг нөлөөг арилгахын тулд зохих хэмжээний хром нэмнэ.
Al-Mg2Si хайлшийн системийн тэнцвэрийн фазын диаграмын хөнгөн цагаанаар баялаг хэсэгт хөнгөн цагаанд Mg2Si-ийн хамгийн их уусах чадвар 1.85%, температур буурах тусам удаашрал бага байна. Хөнгөн цагааны гажигтай хайлшийн хувьд зөвхөн цахиурыг хөнгөн цагаанд нэмэх нь гагнуурын материалаар хязгаарлагддаг бөгөөд хөнгөн цагаанд цахиур нэмэх нь мөн тодорхой бэхжүүлэх нөлөөтэй байдаг.
магни
Хэдийгээр уусах чадварын муруйгаас харахад температур буурах тусам хөнгөн цагаан дахь магнийн уусах чанар ихээхэн буурдаг ч ихэнх үйлдвэрлэлийн хэв гажилттай хөнгөн цагааны хайлш дахь магнийн агууламж 6% -иас бага байдаг. Цахиурын агууламж ч бага байдаг. Энэ төрлийн хайлшийг дулааны боловсруулалтаар бэхжүүлж чадахгүй ч гагнах чадвар сайтай, зэврэлтэнд тэсвэртэй, дунд зэргийн хүч чадалтай байдаг. Хөнгөн цагааныг магнигаар бэхжүүлж байгаа нь илт харагдаж байна. Магнийн 1%-иар нэмэгдэх тусам суналтын бат бэх нь ойролцоогоор 34МПа-аар нэмэгддэг. Хэрэв манганы 1% -иас бага байвал бэхжүүлэх нөлөөг нэмж болно. Тиймээс манган нэмэх нь магнийн агууламжийг бууруулж, халуун хагарлын хандлагыг бууруулдаг. Үүнээс гадна манган нь Mg5Al8 нэгдлүүдийг жигд тунадасжуулж, зэврэлтэнд тэсвэртэй, гагнуурын гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Манган
Al-Mn хайлшийн системийн хавтгай тэнцвэрийн фазын диаграммын эвтектик температур 658 байх үед манганы хатуу уусмал дахь хамгийн их уусах чадвар 1.82% байна. Уусах чадвар нэмэгдэх тусам хайлшийн хүч нэмэгддэг. Манганы агууламж 0.8% байх үед суналт нь хамгийн их утгад хүрдэг. Al-Mn хайлш нь хөгшрөлтгүй хатуурдаг хайлш бөгөөд өөрөөр хэлбэл дулааны боловсруулалтаар бэхжих боломжгүй юм. Манган нь хөнгөн цагааны хайлшийн дахин талстжих процессоос сэргийлж, дахин талстжих температурыг нэмэгдүүлж, дахин талстжсан ширхэгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг. Дахин талстжсан үр тариаг боловсронгуй болгох нь голчлон MnAl6 нэгдлүүдийн тархсан хэсгүүд дахин талстжсан үр тарианы өсөлтөд саад болж байгаатай холбоотой юм. MnAl6-ийн өөр нэг үүрэг бол төмрийн хольцыг уусган (Fe, Mn)Al6 үүсгэх, төмрийн хортой нөлөөг багасгах явдал юм. Манган бол хөнгөн цагааны хайлшийн чухал элемент юм. Үүнийг дангаар нь нэмээд Al-Mn хоёртын хайлш үүсгэж болно. Ихэнхдээ бусад хайлшийн элементүүдтэй хамт нэмдэг. Тиймээс ихэнх хөнгөн цагааны хайлш нь манган агуулдаг.
Цайр
Al-Zn хайлшийн системийн тэнцвэрийн фазын диаграммын хөнгөн цагаанаар баялаг хэсэгт цайрын хөнгөнцагаан дахь уусах чадвар 31.6% 275 байхад уусах чадвар нь 125-д 5.6% хүртэл буурдаг. Хөнгөн цагаанд цайрыг дангаар нь нэмбэл маш хязгаарлагдмал сайжруулалттай байна. хэв гажилтын нөхцөлд хөнгөн цагааны хайлшийн бат бэх . Үүний зэрэгцээ стрессийн зэврэлтээс үүсэх хагарал үүсэх хандлагатай тул түүний хэрэглээг хязгаарладаг. Хөнгөн цагаанд цайр, магни нэмбэл Mg/Zn2 бэхжүүлэх үе шат үүсдэг бөгөөд энэ нь хайлшийг бэхжүүлэхэд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Mg/Zn2-ийн агууламжийг 0.5% -иас 12% хүртэл нэмэгдүүлэх үед суналтын бат бэх, уналтын бат бэхийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. Хэт хатуу хөнгөн цагааны хайлшийн хувьд магнийн агууламж нь Mg/Zn2 фазыг үүсгэхийн тулд шаардлагатай хэмжээнээс давсан тохиолдолд цайр ба магнийн харьцаа 2.7 орчим байх үед стрессийн зэврэлтээс хагарах эсэргүүцэл хамгийн их байдаг. Жишээлбэл, Al-Zn-Mg-д зэсийн элемент нэмэхэд Al-Zn-Mg-Cu цувралын хайлш үүсдэг. Суурийг бэхжүүлэх нөлөө нь бүх хөнгөн цагааны хайлшаас хамгийн том нь юм. Энэ нь сансар огторгуй, нисэхийн үйлдвэрлэл, цахилгаан эрчим хүчний салбарт чухал ач холбогдолтой хөнгөн цагаан хайлш материал юм.
Төмөр ба цахиур
Төмөр нь Al-Cu-Mg-Ni-Fe цувралын хөнгөн цагааны хайлш, цахиурыг Al-Mg-Si цуврал хөнгөн цагаан болон Al-Si цуврал гагнуурын саваа, хөнгөн цагаан цахиур цутгамалд хайлшийн элемент болгон нэмдэг. хайлш. Хөнгөн цагааны үндсэн хайлшийн хувьд цахиур, төмөр нь нийтлэг хольцын элементүүд бөгөөд хайлшийн шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Тэдгээр нь ихэвчлэн FeCl3 ба чөлөөт цахиур хэлбэрээр байдаг. Цахиур нь төмрөөс том бол β-FeSiAl3 (эсвэл Fe2Si2Al9) фаз, төмөр нь цахиураас том бол α-Fe2SiAl8 (эсвэл Fe3Si2Al12) үүсдэг. Төмөр, цахиурын харьцаа буруу байвал цутгамал дотор ан цав үүсэх болно. Цутгамал хөнгөн цагаан дахь төмрийн агууламж хэт өндөр байвал цутгамал хэврэг болно.
Титан ба бор
Титан бол хөнгөн цагааны хайлш дахь түгээмэл хэрэглэгддэг нэмэлт элемент бөгөөд Al-Ti эсвэл Al-Ti-B үндсэн хайлш хэлбэрээр нэмдэг. Титан, хөнгөн цагаан нь TiAl2 үе шатыг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь талстжих явцад аяндаа үүсдэггүй цөм болж, цутгах бүтэц, гагнуурын бүтцийг сайжруулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Al-Ti хайлш нь багцын урвалд ороход титаны чухал агууламж 0.15% орчим байдаг. Хэрэв бор байгаа бол удаашрал нь 0.01% хүртэл бага байна.
Chromium
Хром нь Al-Mg-Si цуврал, Al-Mg-Zn цуврал, Al-Mg цуврал хайлшийн нийтлэг нэмэлт элемент юм. 600 ° C-д хөнгөн цагаан дахь хромын уусах чадвар 0.8% бөгөөд өрөөний температурт үндсэндээ уусдаггүй. Хром нь хөнгөн цагаанд (CrFe)Al7, (CrMn)Al12 зэрэг металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дахин талстжих бөөмжилт, өсөлтийг саатуулж, хайлшийг тодорхой хэмжээгээр бэхжүүлдэг. Энэ нь хайлшны бат бөх чанарыг сайжруулж, зэврэлтээс үүсэх ан цав үүсэх мэдрэмжийг бууруулдаг.
Гэсэн хэдий ч сайт нь бөхөөх мэдрэмжийг нэмэгдүүлж, аноджуулсан хальсыг шар өнгөтэй болгодог. Хөнгөн цагааны хайлшанд нэмсэн хромын хэмжээ ерөнхийдөө 0.35% -иас хэтрэхгүй бөгөөд хайлш дахь шилжилтийн элементүүд нэмэгдэх тусам буурдаг.
Стронций
Стронций бол гадаргын идэвхтэй элемент бөгөөд металл хоорондын нэгдлүүдийн фазын үйл ажиллагааг талстографийн аргаар өөрчилж чаддаг. Тиймээс стронцийн элементтэй өөрчлөлтийн боловсруулалт хийснээр хайлшийн хуванцар ажиллах чадвар, эцсийн бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулж чадна. Стронций нь урт хугацааны үр дүнтэй өөрчлөлтийн хугацаа, сайн нөлөө, дахин үржих чадварын ачаар сүүлийн жилүүдэд Al-Si цутгамал хайлш дахь натрийн хэрэглээг сольсон. Хөнгөн цагааны хайлшийг шахах зорилгоор 0.015%~0.03% стронци нэмснээр ембүү дэх β-AlFeSi үе шатыг α-AlFeSi үе болгон хувиргаж, ембүүг нэгэн төрлийн болгох хугацааг 60%~70%-иар бууруулж, материалын механик шинж чанар, хуванцар боловсруулах чадварыг сайжруулна; бүтээгдэхүүний гадаргуугийн барзгар байдлыг сайжруулах.
Өндөр цахиуртай (10% ~ 13%) деформацитай хөнгөн цагааны хайлшийн хувьд стронцийн элементийг 0.02% ~ 0.07% нэмснээр анхдагч талстыг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулж, механик шинж чанар нь мэдэгдэхүйц сайжирдаг. Суналтын бат бэх бb 233МПа-аас 236МПа болж, уналтын бат бэх б0.2 204МПа-аас 210МПа болж, сунгалт б5 9%-аас 12% болж нэмэгдэв. Гиперетектик Al-Si хайлш дээр стронцийг нэмэх нь цахиурын анхдагч хэсгүүдийн хэмжээг багасгаж, хуванцар боловсруулалтын шинж чанарыг сайжруулж, халуун, хүйтэн өнхрөлтийг жигд болгодог.
Циркон
Циркон нь хөнгөн цагааны хайлшийн нийтлэг нэмэлт юм. Ерөнхийдөө хөнгөн цагааны хайлш дээр нэмсэн хэмжээ нь 0.1% ~ 0.3% байна. Циркони ба хөнгөн цагаан нь ZrAl3 нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дахин талстжих процессыг саатуулж, дахин талстжсан ширхэгийг боловсронгуй болгодог. Циркон нь цутгах бүтцийг сайжруулж чаддаг боловч титанаас бага нөлөө үзүүлдэг. Циркон байгаа нь титан, борын үр тарианы цэвэршүүлэх нөлөөг бууруулдаг. Al-Zn-Mg-Cu хайлшийн хувьд циркони нь хром, манганаас бага зэрэг бөхөөх мэдрэмжтэй байдаг тул дахин талстжсан бүтцийг боловсронгуй болгохын тулд хром, манганы оронд цирконийг ашиглах нь зүйтэй.
Газрын ховор элемент
Хөнгөн цагааны хайлшийг цутгах явцад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэт хөргөлтийг нэмэгдүүлэх, үр тариаг боловсронгуй болгох, хоёрдогч талст хоорондын зайг багасгах, хайлш дахь хий, хольцыг багасгах, оруулах үе шатыг бөмбөрцөг болгох хандлагатай байхын тулд газрын ховор элементүүдийг хөнгөн цагааны хайлш дээр нэмдэг. Мөн хайлмалын гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, шингэнийг нэмэгдүүлж, ембүү цутгах үйл явцыг хөнгөвчлөх боломжтой бөгөөд энэ нь процессын гүйцэтгэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Төрөл бүрийн ховор элементийг ойролцоогоор 0.1% -иар нэмэх нь дээр. Холимог газрын ховор элемент (холимог La-Ce-Pr-Nd гэх мэт) нэмснээр Al-0.65%Mg-0.61%Si хайлш дахь хөгшрөлтийн G?P бүс үүсэх чухал температурыг бууруулдаг. Магни агуулсан хөнгөн цагааны хайлш нь газрын ховор элементийн метаморфизмыг идэвхжүүлдэг.
Бохирдол
Ванади нь хөнгөн цагааны хайлш дахь VAl11 галд тэсвэртэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хайлуулах, цутгах явцад үр тариаг цэвэршүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг боловч түүний үүрэг нь титан, цирконыхоос бага байдаг. Мөн ванади нь дахин талстжсан бүтцийг боловсронгуй болгож, дахин талстжих температурыг нэмэгдүүлэх нөлөөтэй.
Хөнгөн цагааны хайлш дахь кальцийн хатуу уусах чадвар маш бага бөгөөд хөнгөн цагаантай CaAl4 нэгдэл үүсгэдэг. Кальци бол хөнгөн цагааны хайлшийн супер хуванцар элемент юм. Ойролцоогоор 5% кальци, 5% манган агуулсан хөнгөн цагааны хайлш нь хэт уян хатан чанартай байдаг. Кальци, цахиур нь хөнгөн цагаанд уусдаггүй CaSi үүсгэдэг. Цахиурын хатуу уусмалын хэмжээ багасдаг тул үйлдвэрлэлийн цэвэр хөнгөн цагааны цахилгаан дамжуулах чанарыг бага зэрэг сайжруулж болно. Кальци нь хөнгөн цагааны хайлшийг зүсэх чадварыг сайжруулдаг. CaSi2 нь дулааны боловсруулалтаар хөнгөн цагааны хайлшийг бэхжүүлж чадахгүй. Кальцийн ул мөр нь хайлсан хөнгөн цагаанаас устөрөгчийг зайлуулахад тустай.
Хар тугалга, цагаан тугалга, висмут элементүүд нь хайлах температур багатай металл юм. Тэдний хөнгөн цагаан дахь хатуу уусах чадвар нь бага бөгөөд энэ нь хайлшийн бат бөх чанарыг бага зэрэг бууруулдаг боловч зүсэх чадварыг сайжруулдаг. Висмут нь хатуурах явцад өргөжиж, хооллоход ашигтай байдаг. Өндөр магнийн хайлш дээр висмут нэмэх нь натрийн хэврэгшихээс сэргийлнэ.
Сурьма нь ихэвчлэн цутгамал хөнгөн цагааны хайлшийг хувиргагч болгон ашигладаг бөгөөд хэв гажилттай хөнгөн цагааны хайлшийг бараг ашигладаггүй. Натрийн хэврэгжилтээс сэргийлэхийн тулд зөвхөн висмутыг Al-Mg хэв гажилттай хөнгөн цагааны хайлшаар солино. Зарим Al-Zn-Mg-Cu хайлшанд сурьма элементийг нэмж, халуун болон хүйтэн шахалтын процессын гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Бериллий нь хэв гажилттай хөнгөн цагааны хайлш дахь исэл хальсны бүтцийг сайжруулж, хайлуулах, цутгах явцад шатах алдагдал, хольцыг багасгадаг. Бериллий бол хүний харшлын хордлого үүсгэдэг хортой элемент юм. Тиймээс хоол хүнс, ундаатай харьцдаг хөнгөн цагааны хайлшанд бериллий агуулагдах боломжгүй. Гагнуурын материал дахь бериллийн агууламжийг ихэвчлэн 8 мкг / мл-ээс бага хэмжээгээр хянадаг. Гагнуурын субстрат болгон ашигладаг хөнгөн цагаан хайлш нь бериллийн агууламжийг хянах ёстой.
Натри нь хөнгөн цагаанд бараг уусдаггүй бөгөөд хамгийн их хатуу уусах чадвар нь 0.0025% -иас бага байдаг. натрийн хайлах цэг бага (97.8 ℃), хайлшанд натри байх үед хатуурах үед дендритын гадаргуу эсвэл үр тарианы хил дээр шингэдэг, халуун боловсруулалтын үед үр тарианы хил дээрх натри нь шингэний шингээлтийн давхарга үүсгэдэг, Үүний үр дүнд хэврэг хагарал үүсч, NaAlSi нэгдлүүд үүсдэг, чөлөөт натри байхгүй, үүсгэдэггүй. "Натри хэврэг".
Магнийн агууламж 2% -иас хэтрэх үед магни нь цахиурыг авч, чөлөөт натри тунадас үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр "натрийн хэврэгшил" үүсдэг. Тиймээс өндөр магнийн хөнгөн цагааны хайлш нь натрийн давсны урсгалыг ашиглахыг зөвшөөрдөггүй. “Натри хэврэгших”-ээс урьдчилан сэргийлэх аргад хлоржуулах, натри NaCl үүсгэн шаар руу цутгаж, висмут нэмээд Na2Bi үүсгэж металл матриц руу орох; Na3Sb үүсгэхийн тулд сурьма нэмэх эсвэл газрын ховор элементийг нэмэхэд мөн адил нөлөө үзүүлж болно.
MAT Aluminium-аас Мэй Жиан найруулсан
Шуудангийн цаг: 2024 оны 8-р сарын 08-ны хооронд
