銅元素

    鋁銅合金富鋁有些548時，銅在鋁中的最大溶解度為 5.65%,溫度降到302時，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素，有必定的固溶強化效果，此外時效分出的CuAl2有著顯著的時效強化效果。鋁合金中銅含量一般在2.5% ~ 5%，銅含量在4%~6.8%時強化效果最好，所以大有些硬鋁合金的含銅量處于這規(guī)模。

    鋁銅合金中能夠富含較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。

    硅元素

    Al—Si合金系富鋁有些在共晶溫度577 時，硅在 固溶體中的最大溶解度為1.65%。雖然溶解度隨溫度下降而削減，介這類合金一般是不能熱處理強化的。鋁硅合金具有極好 的鍛造功能和抗蝕性。

    若鎂和硅一起參加鋁中構(gòu)成鋁鎂硅系合金，強化相為MgSi。鎂和硅的質(zhì)量比為1.73:1。規(guī)劃Al-Mg-Si系合金成分時，基體上按此份額裝備鎂和硅 的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了進步強度，參加適當(dāng)?shù)你~，一起參加適當(dāng)?shù)你t以抵消銅對立蝕性的晦氣影響。

    Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁有些Mg2Si 在鋁中的最大溶解度為1.85%，且隨溫度的下降而減速小。

    變形鋁合金中，硅獨自參加鋁中只限于焊接資料，硅參加鋁中亦有必定的強化效果。

    鎂元素

    Al-Mg合金系平衡相圖富鋁有些雖然溶解度曲線標(biāo)明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在 大有些工業(yè)用變形鋁合金中，鎂的含量均小于6%，而硅含量也低，這類合金是不能熱處理強化的，但是可焊性杰出，抗蝕性也罷，并有中等強度。

    鎂對鋁的強化是顯著的，每增加1%鎂，抗拉強度大概升高瞻遠(yuǎn)34MPa。假如參加1%以下 的錳，能夠彌補強化效果。因而加錳后可下降鎂含量，一起可下降熱裂傾向，別的錳還能夠使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改進抗蝕性和焊接功能。

    錳元素

    Al-Mn合金系平平衡相圖有些在共晶溫度658時，錳在 固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時，延伸率達最大值。Al-Mn合金對錯時效硬化合金， 即不可熱處理強化。

    錳能阻撓鋁合金的再結(jié)晶進程，進步再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化 首要是經(jīng)過MnAl6化合物彌散質(zhì)點對再結(jié)晶晶粒長大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解雜質(zhì)鐵，構(gòu)成(Fe、Mn)Al6，減小鐵的有害影響。

    錳是鋁合金的重要元素，能夠獨自參加構(gòu)成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一起參加，因而大多鋁合金中均富含錳。

    鋅元素

    Al-Zn合金系平衡相圖富鋁有些275時鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時其溶解度則下降到5.6%。

    鋅獨自參加鋁中，在變形條件下對鋁合金強度的進步非常有限，一起存在應(yīng)力腐蝕開裂、傾向，因而約束了它的運用。

    在鋁中一起參加鋅和鎂，構(gòu)成強化相Mg/Zn2，對合金發(fā)生顯著的強化效果。Mg/Zn2含量 從0.5%進步到12%時，可顯著增加抗拉強度和屈從強度。鎂的含量超越構(gòu)成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的份額操控在2.7擺布時，應(yīng)力腐蝕 開裂抗力最大。

    如在Al-Zn-Mg基礎(chǔ)上參加銅元素，構(gòu)成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強化效果在所有鋁合金中最大，也是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金資料。

    2.微量元素的影響

    鐵和硅

    鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中，硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中，均作為合金元素加的，在基它鋁合金 中，硅和鐵是常見的雜質(zhì)元素，對合金功能有顯著的影響。它們首要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時，構(gòu)成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時，構(gòu)成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅份額不當(dāng)時，會引起鑄件發(fā)生裂紋，鑄鋁中鐵含量過 高時會使鑄件發(fā)生脆性。

    鈦和硼

    鈦是鋁合金中常用的增加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中心合金方式參加。鈦與鋁構(gòu)成 TiAl2相，成為結(jié)晶時的非自覺中心，起細(xì)化鍛造安排和焊縫安排的效果。Al-Ti系合金發(fā)生包反應(yīng)時，鈦的臨界含量約為0.15%，假如有硼存在則減 速小到0.01%。

    鉻

    鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的增加元素。600℃時，鉻在鋁中溶解度為0.8%，室溫時基本上不溶解。

    鉻在鋁中構(gòu)成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物，阻止再結(jié)晶的形核和長大進程，對合金有必定的強化效果，還能改進合金耐性和下降應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。但會場增加淬火敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。

    鉻在鋁合金中的增加量一般不超越0.35%，并隨合金中過渡元素的增加而下降。

    鍶

    鍶是外表活性元素，在結(jié)晶學(xué)上鍶能改變金屬間 化合物相的行動。因而用鍶元素進行蛻變處理能改進合金的塑性加工性和終究產(chǎn)品質(zhì)量。因為鍶的蛻變有效時刻長、效果和再現(xiàn)性好等長處，近年來在Al-Si鑄 造合金中替代了鈉的運用。對揉捏用鋁合金中參加0.015%~0.03%鍶，使鑄錠中β-AlFeSi相成為漢字形α-AlFeSi相，削減了鑄錠均勻化 時刻60%~70%，進步資料力學(xué)功能和塑性加工性;改進成品外表粗糙度。對于高硅(10%~13%)變形鋁合金中參加0.02%~0.07%鍶元素，可 使初晶削減至最低極限，力學(xué)功能也顯著進步，抗拉強度бb 由233MPa進步到236MPa，屈從強度б0.2由204MPa提 高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中參加鍶，能減小初晶硅粒子尺寸，改進塑性加工功能，可順暢地?zé)彳埡屠滠垺?

    鋯元素

    鋯也是鋁合金的常用增加劑。一般在鋁合金中參加量為0.1%~0.3%，鋯和鋁 構(gòu)成ZrAl3化合物，可阻止再結(jié)晶進程，細(xì)化再結(jié)晶晶粒。鋯亦能細(xì)化鍛造安排，但比鈦的效果小。有鋯 存在時，會下降鈦和硼細(xì)化晶粒的效果。 在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，因為鋯對淬火敏感性的影響比鉻和錳的小，因而宜用鋯來替代鉻和錳細(xì)化再結(jié)晶安排。

    雜質(zhì)元素

    稀土元素參加鋁合金中，使鋁合金熔鑄時增加成分過冷，細(xì)化晶粒，削減二次晶距離，削減合金中的氣體和攙雜，并使攙雜相趨于球化。還可下降熔體外表張力，增加流動性，有利于澆注成錠，對工藝功能有著顯著的影響。各種稀土參加量約為0.1%at%為好。混合稀土(La-Ce-Pr-Nd等混合)的增加，使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金時效G?P區(qū)構(gòu)成的臨界溫度下降。含鎂的鋁合金，能激起稀土元素的蛻變效果。

    3.雜質(zhì)元素的影響

    釩在鋁合金中構(gòu)成VAl11難熔化合物，在熔鑄進程中起細(xì)化晶粒效果，但比鈦和鋯的效果小。釩也有細(xì)化再結(jié)晶安排、進步再結(jié)晶溫度的效果。

    鈣在鋁合金中固溶度極低，與鋁構(gòu)成CaAl4化合物，鈣又是鋁合金的超塑性元素，大概5%鈣和5%錳的鋁合金具有超塑性。鈣和硅構(gòu)成CaSi，不溶于鋁， 因為減小了硅的固溶量，可略微進步工業(yè)純鋁的導(dǎo)電功能。鈣能改進鋁合金切削功能。CaSi2不能使鋁合金熱處理強化。微量鈣有利于去掉鋁液中的氫。

    鉛、錫、鉍元素是低熔點金屬，它們在鋁中固溶度不大，略下降合金強度，但能改進切削功能。鉍在凝結(jié)進程中脹大，對補縮有利。高鎂合金中參加鉍可避免鈉脆。

    銻首要用作鍛造鋁合金中的蛻變劑，變形鋁合金很少運用。僅在Al-Mg變形鋁合金中替代鉍避免鈉脆。銻元素參加某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中，改進熱壓與冷壓工藝功能。

    鈹在變形鋁合金中可改進氧化膜的構(gòu)造，削減熔鑄時的燒損和攙雜。鈹是有毒元素，能使人發(fā)生過敏性中毒。因而，觸摸食物和飲料的鋁合金中不能富含鈹。焊接資猜中的鈹含量一般操控在8μg/ml以下。用作焊接基體的鋁合金也應(yīng)操控鈹?shù)暮俊?

    鈉在鋁中幾乎不溶解，最大固溶度小于0.0025%，鈉的熔點低(97.8℃),合金中存在鈉時，在凝結(jié)進程中吸附在枝晶外表或晶界，熱加工時，晶界上的 鈉構(gòu)成液態(tài)吸附層，發(fā)生脆性開裂時，構(gòu)成NaAlSi化合物，無游離鈉存在，不發(fā)生“鈉脆”。當(dāng)鎂含量超2%時，鎂攫取硅，分出游離鈉，發(fā)生“鈉脆”。因 此高鎂鋁合金不允許運用鈉鹽熔劑。避免“鈉脆”的辦法有氯化法，使鈉構(gòu)成NaCl排入渣中，加鉍使之生成Na2Bi進入金屬基體;加銻生成Na3Sb或加 入稀土亦可起到一樣的效果。