Kesan unsur mengaloi pada gangsa aluminium
Unsur asas aloi gangsa aluminium ialah kuprum dan aluminium. Untuk menambah baik dan meningkatkan prestasi gangsa aluminium, beberapa unsur pengaloian lain biasanya ditambah. Penambahan unsur aloi yang munasabah memainkan peranan penting dalam meningkatkan sifat bahan, seperti rintangan kakisan yang lebih besar, kekerasan yang lebih tinggi, dan keliatan yang lebih baik. Pada masa yang sama, penambahan berlebihan beberapa unsur juga akan membawa beberapa akibat buruk, seperti kekuatan berkurangan, peningkatan kerapuhan, rintangan kakisan berkurangan, dsb. Artikel ini memperkenalkan peranan unsur pengaloian utama yang ditambah kepada gangsa aluminium.
Fe besi
1. Sebilangan kecil Fe boleh dilarutkan dalam larutan pepejal aloi Cu-Al. Jika ia berlebihan, FeAl3 seperti jarum akan terbentuk, yang akan mengurangkan sifat mekanikal dan rintangan kakisan aloi. Oleh itu, kandungan Fe dalam aloi tidak boleh melebihi 5%.
2. Jika kandungan Ni, Mn, dan Al dalam aloi meningkat, keterlarutan Fe dalam larutan pepejal akan semakin berkurangan. Besi boleh melambatkan kadar resapan atom dalam gangsa aluminium dan meningkatkan kestabilan fasa, dengan itu menghalang fenomena "penyepuhlindapan diri" yang menyebabkan aloi menjadi rapuh, mengurangkan kerapuhan aloi.
3. Jumlah besi yang sesuai boleh memperhalusi butiran tuangan dan penghabluran semula gangsa aluminium dan meningkatkan sifat mekanikal. Menambah 0.5% kepada 1.0 akan mempunyai kesan yang jelas dalam menapis bijirin.
NikelNi
1. Nikel mempunyai keterlarutan pepejal tertentu dalam aloi Cu-Al. Apabila kandungan Ni melebihi keterlarutan pepejal maksimum, fasa K fasa NiAl akan terbentuk. Di satu pihak, Ni meningkatkan suhu peralihan eutektoid aluminium gangsa, sebaliknya, ia menggerakkan komponen titik eutektoid ke arah pemanasan, dan juga boleh mengubah morfologi fasa. Apabila kandungan Ni rendah, fasanya berbentuk jarum, dan apabila kandungan nikel mencapai 3%, ia berubah menjadi kepingan.
2. Apabila Mn ditambah kepada aloi Cu-Al-Ni, fasa cenderung membentuk struktur berbutir apabila fasa mengalami transformasi eutektoid.
3. Ni boleh meningkatkan kekuatan, kekerasan, kestabilan haba dan rintangan kakisan aluminium gangsa dengan ketara. Aloi Cu-Al-Ni-Fe yang mengandungi sejumlah Ni tidak memerlukan rawatan penyelesaian dan pelindapkejutan selepas pemprosesan panas. Had masa langsung.
4. Menambah Ni dan Fe pada masa yang sama kepada gangsa aluminium boleh memperoleh prestasi keseluruhan yang lebih baik. Dalam aloi Cu-A1-Ni-Fe, bentuk pemendakan fasa κ mempunyai pengaruh yang besar pada sifat mekanikalnya.
5. Nisbah kandungan optimum Ni kepada Fe ialah 0.9~1.1.
Mangan
1. Mn mempunyai keterlarutan yang besar dalam larutan pepejal aloi Cu-Al, tetapi ia mengurangkan keterlarutan pepejal aluminium dalam . Mangan menstabilkan penguraian fasa, mengurangkan suhu permulaan peralihan fasa, dan melambatkan peralihan eutektoid.
2. Kandungan Mn dalam gangsa aluminium tidak melebihi had keterlarutan maksimum, yang bermanfaat kepada sifat mekanikal dan rintangan kakisan aloi. Mereka mempunyai pemprosesan dan kebolehbentukan yang baik.
3. Gangsa aluminium binari yang mengandungi 0.3%~0.5%Mn mempunyai sifat kerja panas yang sangat baik, dan kecenderungan untuk retak semasa gelek panas dikurangkan dengan ketara.
4. Menambah sejumlah Fe kepada aluminium gangsa yang mengandungi Mn boleh meningkatkan lagi prestasi aloi, kerana Fe boleh menapis butiran, tetapi besi akan melemahkan kesan penstabilan Mn pada fasa.
Timah dan Kromium
1. Menambah Kurang daripada atau sama dengan 0.2% Sn pada gangsa aluminium boleh meningkatkan keupayaan aloi untuk menahan keretakan kakisan tegasan dalam wap dan atmosfera sedikit berasid.
2. Kromium boleh meningkatkan sifat mekanikal aloi Cu-Al binari, menghalang pertumbuhan bijirin semasa penyepuhlindapan aloi, dan meningkatkan kekerasan bahan beranil.
Zink dan silikon
1. Zink mempunyai pembubaran terhad dalam aloi Cu-Al dan mengembangkan kawasan fasa. Walau bagaimanapun, Zn akan mengurangkan zarah fasa kaya besi aloi Cu-Al-Ni-Fe dan mengurangkan rintangan haus. Kandungan maksimum zink kekotoran dalam gangsa aluminium yang diproses ialah 1.0%.
2. Silikon ialah bendasing dalam aluminium gangsa dan kandungannya tidak boleh melebihi 0.2%. Bagi kebanyakan gangsa aluminium, ia tidak boleh melebihi 0.1%. Jika tidak, sifat mekanikal dan sifat proses aloi akan berkurangan, tetapi kebolehmesinan aloi boleh dipertingkatkan.
