Cuprum
Cum pars aluminio dives mixturae aluminii-cupri 548 est, maxima solubilitas cupri in aluminio 5.65% est. Cum temperatura ad 302 decrescit, solubilitas cupri 0.45% est. Cuprum elementum mixturae magni momenti est et quendam effectum firmandi in solutione solida habet. Praeterea, CuAl2 senescendo praecipitatum effectum firmandi senescendo manifestum habet. Contentum cupri in mixturis aluminii plerumque inter 2.5% et 5% est, et effectus firmandi optimus est cum contentum cupri inter 4% et 6.8% est, itaque contentum cupri plerarumque mixturarum duraluminis intra hoc ambitum est. Mixturae aluminii-cupri minus silicii, magnesii, manganesii, chromii, zinci, ferri et aliorum elementorum continere possunt.
Silicium
Cum pars systematis mixturae Al-Si dives in aluminio temperaturam eutecticam 577°F habeat, maxima solubilitas silicii in solutione solida 1.65% est. Quamquam solubilitas cum temperatura decrescente decrescit, hae mixturae plerumque per curationem caloris firmari non possunt. Mixtura aluminii-silicii proprietates fusorias excellentes et resistentiam corrosionis habet. Si magnesium et silicium simul aluminio adduntur ad mixturam aluminii-magnesii-silicii formandam, phasis firmationis est MgSi. Ratio massae magnesii ad silicium est 1.73:1. Cum compositionem mixturae Al-Mg-Si designas, contenta magnesii et silicii in hac proportione in matrice configurantur. Ad robur quarundam mixturarum Al-Mg-Si augendum, quantitas apta cupri additur, et quantitas apta chromii additur ad effectus adversos cupri in resistentiam corrosionis compensandos.
Maxima solubilitas Mg2Si in aluminio in parte aluminio dives diagrammatis phasium aequilibrii systematis mixturae Al-Mg2Si est 1.85%, et retardatio parva est dum temperatura decrescit. In mixturis aluminii deformatis, additio silicii solius ad aluminium limitatur ad materias soldandas, et additio silicii ad aluminium etiam quendam effectum roborationis habet.
Magnesium
Quamquam curva solubilitatis ostendit solubilitatem magnesii in aluminio magnopere decrescente temperatura, tamen contentum magnesii in plurimis mixturis aluminii industrialiter deformatis minus quam 6% est. Contentum silicii etiam parvum est. Hoc genus mixturis per curationem caloris firmari non potest, sed bonam soudabilitatem, bonam resistentiam corrosionis, et mediocrem fortitudinem habet. Firmitas aluminii per magnesium manifesta est. Pro quolibet incremento 1% magnesii, robur tensile circiter 34MPa augetur. Si minus quam 1% manganesii additur, effectus firmationis augeri potest. Ergo, additio manganesii contentum magnesii reducere et proclivitatem fissurarum calidarum minuere potest. Praeterea, manganesium etiam composita Mg5Al8 uniformiter praecipitare potest, resistentiam corrosionis et facultatem soudabilitatis emendans.
Manganum
Cum temperatura eutectica diagrammatis phasium aequilibrii plani systematis mixturae Al-Mn sit 658, maxima solubilitas manganesii in solutione solida est 1.82%. Robur mixturae cum incremento solubilitatis crescit. Cum contentum manganesii sit 0.8%, elongatio valorem maximum attingit. Mixtura Al-Mn est mixtura non-durans aetate, id est, non potest roborari per curationem caloris. Manganesum potest impedire processum recrystallizationis mixturarum aluminii, temperaturam recrystallizationis augere, et grana recrystallizata significanter refinare. Refinatio granorum recrystallizatorum praecipue debetur ei quod particulae dispersae compositorum MnAl6 incrementum granorum recrystallizatorum impediunt. Alia functio MnAl6 est dissolvere impuritatem ferri ad formandum (Fe, Mn)Al6, effectus noxios ferri reducendo. Manganesum est elementum magni momenti in mixturis aluminii. Solum addi potest ad formandam mixturam binariam Al-Mn. Saepius, una cum aliis elementis mixturae additur. Ergo, pleraeque mixturae aluminii manganesum continent.
Zincum
Solubilitas zinci in aluminio est 31.6% ad 275°C in parte aluminio dives diagrammatis phasium aequilibrii systematis mixturae Al-Zn, dum solubilitas eius ad 5.6% ad 125°C decrescit. Additio zinci soli ad aluminio incrementum valde limitatum in robore mixturae aluminii sub condicionibus deformationis habet. Simul, inclinatio ad fissuras corrosionis sub tensione est, ita applicationem eius limitat. Additio zinci et magnesii simul ad aluminio phasim roborantem Mg/Zn2 format, quae effectum roborantem significantem in mixtura habet. Cum contentum Mg/Zn2 a 0.5% ad 12% augetur, robur tensile et robur flexionis significanter augeri possunt. In mixturis aluminii superduris ubi contentum magnesii quantitatem requisitam ad phasim Mg/Zn2 formandam excedit, cum proportio zinci ad magnesium circa 2.7 regulatur, resistentia fissurarum corrosionis sub tensione maxima est. Exempli gratia, additio elementi cupri ad Al-Zn-Mg seriem mixturae Al-Zn-Mg-Cu format. Effectus roborans basis inter omnes mixturas aluminii maximus est. Etiam est materia mixturae aluminii magni momenti in industria aëronautica, aëronautica, et electrica.
Ferrum et silicium
Ferrum additur ut elementa mixturae in aluminio fuso seriei Al-Cu-Mg-Ni-Fe, et silicium additur ut elementa mixturae in aluminio fuso seriei Al-Mg-Si et in virgis soldadurae seriei Al-Si et mixturis fusis aluminii-silicii. In mixturis aluminii fundamentalibus, silicium et ferrum sunt elementa impuritatis communia, quae magnum momentum in proprietates mixturae habent. Praecipue existunt ut FeCl3 et silicium liberum. Cum silicium maius est quam ferrum, phasis β-FeSiAl3 (vel Fe2Si2Al9) formatur, et cum ferrum maius est quam silicium, α-Fe2SiAl8 (vel Fe3Si2Al12) formatur. Cum proportio ferri ad silicium impropria est, fissuras in fusione efficiet. Cum contentum ferri in aluminio fuso nimis magnum est, fusio fragilis fiet.
Titanium et Borum
Titanium est elementum additivum vulgo adhibitum in mixturis aluminii, additum in forma mixturis principalis Al-Ti vel Al-Ti-B. Titanium et aluminium phasim TiAl2 formant, quae nucleus non spontaneus fit per crystallizationem et munus agit in refinanda structura fusa et structura suturae. Cum mixturae Al-Ti reactionem involucri subeunt, contentum criticum titanii est circiter 0.15%. Si borum adest, retardatio tam parva est quam 0.01%.
Chromium
Chromium elementum additivum commune est in mixturis serierum Al-Mg-Si, Al-Mg-Zn, et Al-Mg. Ad 600°C, solubilitas chromii in aluminio 0.8% est, et in temperatura ambiente fere insolubilis est. Chromium composita intermetallica, ut (CrFe)Al7 et (CrMn)Al12, in aluminio format, quae nucleationem et processum accretionis recrystallizationis impediunt et quendam effectum roborantem in mixturam habent. Etiam tenacitatem mixturae augere et susceptibilitatem ad fissuras corrosionis sub tensione minuere potest.
Attamen situs auget sensibilitatem extinctionis, pelliculam anodisatam flavescere faciens. Quantitas chromii additae mixturis aluminii plerumque non excedit 0.35%, et decrescit cum incremento elementorum transitionis in mixturis.
Strontium
Strontium est elementum superficiei activum quod habitum phasium compositorum intermetallicorum crystallographice mutare potest. Ergo, tractatio modificationis cum elemento strontii operabilitatem plasticam mixturae et qualitatem producti finalis emendare potest. Propter longum tempus modificationis efficax, bonum effectum et reproducibilitatem, strontium usum natrii in mixturis aluminii-Si fusis annis proximis substituit. Addita 0.015%~0.03% strontii mixturae aluminii ad extrusionem phasim β-AlFeSi in massa in phasim α-AlFeSi mutat, tempus homogeneizationis massae 60%~70% reducens, proprietates mechanicas et tractabilitatem plasticam materiarum emendans; asperitatem superficialem productorum augens.
In mixturis aluminii deformatis cum alto silicio (10%~13%), additio 0.02%~0.07% elementi strontii crystallos primarios ad minimum reducere potest, et proprietates mechanicae etiam insigniter augentur. Robur tensile бb a 233MPa ad 236MPa augetur, et robur cessionis б0.2 a 204MPa ad 210MPa auctum est, et elongatio б5 a 9% ad 12% aucta est. Strontium ad mixturam hypereutecticam Al-Si additum magnitudinem particularum silicii primarii reducere, proprietates processus plastici emendare, et laminationem lenem calidam et frigidam permittere potest.
Zirconium
Zirconium etiam additivum commune in mixturis aluminii est. Generaliter, quantitas mixturis aluminii addita est 0.1%~0.3%. Zirconium et aluminium composita ZrAl3 formant, quae processum recrystallizationis impedire et grana recrystallizata refinare possunt. Zirconium etiam structuram fusam refinare potest, sed effectus minor est quam titanii. Praesentia zirconii effectum refinationis granorum titanii et bori minuet. In mixturis Al-Zn-Mg-Cu, cum zirconium effectum minorem in sensibilitatem extinctionis quam chromium et manganesum habeat, aptum est zirconium loco chromii et manganesi ad structuram recrystallizatam refinandam adhibere.
Elementa terrae rarae
Elementa terrae rarae mixturis aluminii adduntur ut superrefrigerationem componentium augeant durante fusione mixturae aluminii, grana refinent, spatium crystallorum secundariorum minuant, gasa et inclusiones in mixtura minuant, et phasim inclusionis sphaeroidizare solent. Etiam tensionem superficialem liquefactionis minuere, fluiditatem augere, et fusionem in massas fluidas facilitare potest, quod magnum momentum in perfunctionem processus habet. Melius est varias terras raras addere in quantitate circiter 0.1%. Additio terrarum rararum mixtarum (mixtarum La-Ce-Pr-Nd, etc.) temperaturam criticam ad formationem zonae G?P senescentis in mixtura Al-0.65%Mg-0.61%Si minuit. Mixturae aluminii magnesium continentes metamorphismum elementorum terrarum rararum incitare possunt.
Impuritas
Vanadium in mixturis aluminii VAl11 compositum refractarium format, quod in granis per liquefactionem et fusionem raffinatis munus agit, sed munus eius minus quam titanii et zirconii. Vanadium etiam structuram recrystallizatam raffinat et temperaturam recrystallizationis auget.
Solubilitas calcii in mixturis aluminii in solido valde humilis est, et compositum CaAl4 cum aluminio format. Calcium elementum superplasticum mixturum aluminii est. Mixtura aluminii cum circiter 5% calcio et 5% manganesio superplasticitatem habet. Calcium et silicium CaSi formant, quod in aluminio insolubile est. Cum quantitas silicii in solutione solida reducta sit, conductivitas electrica aluminii puri industrialis paulum augeri potest. Calcium facultatem secandi mixturum aluminii augere potest. CaSi2 mixtura aluminii per tractationem caloris firmare non potest. Vestigia calcii utilia sunt ad hydrogenium ex aluminio liquefacto removendum.
Plumbum, stannum, et bismuthi elementa sunt metalla cum puncto liquefactionis humili. Solubilitas earum in aluminio solida parva est, quod firmitatem mixturae paulum minuit, sed facultatem secandi augere potest. Bismuthum per solidificationem expandit, quod utile est ad alimentationem. Additio bismuthi ad mixturas magnesii altae fragilitatem natrii impedire potest.
Antimonium praecipue ut modificator in mixturis aluminii fusis adhibetur, raro autem in mixturis aluminii deformatis. Bismuthum tantum in mixturis aluminii deformatis Al-Mg substituendum est ne fragilitas natrii fiat. Elementum antimonium quibusdam mixturis Al-Zn-Mg-Cu additur ut effectum pressionis calidae et pressionis frigidae augeat.
Beryllium structuram pelliculae oxidi in mixturis aluminii deformatis emendare et iacturam combustionis et inclusionem durante fusione et fundendo minuere potest. Beryllium elementum venenosum est quod veneficium allergicum in hominibus causare potest. Ergo, beryllium in mixturis aluminii quae cum cibo et potionibus in contactum veniunt contineri non potest. Contentum beryllii in materiis ad soldaduram plerumque infra 8μg/ml regitur. Mixturae aluminii ut substrata soldadurae adhibitae etiam contentum beryllii reprimere debent.
Natrium in aluminio fere insolubile est, et maxima solubilitas solida minor est quam 0.0025%. Punctum liquefactionis natrii humile est (97.8℃); cum natrium in mixtura adest, in superficiem dendritarum vel limitem granorum durante solidificatione adsorbetur; durante processu calido, natrium in limite granorum stratum adsorptionis liquidi format, quod fragilitatem fissurarum et formationem compositorum NaAlSi efficit. Nullum natrium liberum adest, nec "fragilitatem natrii" producit.
Cum magnesii contentum 2% excedit, magnesium silicium aufert et natrium liberum praecipitat, quod "fragilitatem natrii" efficit. Ergo, mixturae aluminii magnesii altae non licet uti flumine salis natrii. Methodi ad "fragilitatem natrii" prohibendam includunt chlorinationem, quae natrium NaCl formare facit et in scoriam emittitur, bismuthum addere ad Na2Bi formandum et in matricem metallicam ingrediendum; antimonium addere ad Na3Sb formandum vel terras raras addere eundem effectum habere potest.
Editum a Maia Jiang ex MAT Aluminum.
Tempus publicationis: VIII Augusti, MMXXIV
