あなたが知っているように。私たちのアルミタイルトリム/アルミニウム幅木/LEDアルミニウムプロファイル/アルミニウム装飾プロファイルは6063アルミニウム合金で作られています。アルミニウム要素が主要部分です。そして残りの要素は以下のようになります。
そして今日は、アルミニウム合金中のさまざまな元素がアルミニウム材料の特性に及ぼす役割と影響について説明します。
銅要素
アルミニウム - 銅合金のアルミニウムに富む部分が 548 である場合、アルミニウムへの銅の最大溶解度は 5.65% であり、温度が 302 に低下すると、銅の溶解度は 0.45% になります。銅は重要な合金元素であり、一定の固溶体強化効果があります。さらに、時効により析出したCuAl2には明らかな時効強化効果があります。アルミニウム合金中の銅含有量は通常 2.5% ～ 5% であり、銅含有量が 4% ～ 6.8% のときに強化効果が最も優れているため、ほとんどの硬質アルミニウム合金の銅含有量はこの範囲にあります。
シリコン素子
Al-Si 合金系のアルミニウムが豊富な部分が 577 °C の共晶温度にあるとき、固溶体中のシリコンの最大溶解度は 1.65% です。温度が下がると溶解度は低下しますが、これらの合金は一般に熱処理できません。Al-Si合金は鋳造性と耐食性に優れています。
マグネシウムとシリコンを同時にアルミニウムに添加してアルミニウム-マグネシウム-シリコン合金を形成する場合、強化相はMgSiになります。マグネシウムとシリコンの質量比は 1.73:1 です。Al-Mg-Si合金の組成を設計する際には、基板上のマグネシウムとシリコンの含有量をこの比率に従って構成する必要があります。一部の Al-Mg-Si 合金では、強度を向上させるために、適量の銅を添加し、同時に耐食性に対する銅の悪影響を相殺するために適量のクロムを添加します。
Al-Mg2Si合金の平衡状態図 アルミニウムリッチ部におけるアルミニウムへのMg2Siの最大溶解度は1.85%であり、温度の低下に伴う減速は小さい。
異形アルミニウム合金においては、アルミニウムにシリコンを添加するだけでは溶接材料に限られ、アルミニウムへのシリコンの添加にも一定の強度効果がある。
マグネシウム元素
Al-Mg合金系の平衡状態図のアルミニウムが豊富な部分。溶解度曲線は、アルミニウム中のマグネシウムの溶解度が温度の低下とともに大幅に減少することを示していますが、ほとんどの工業用変形アルミニウム合金では、マグネシウムの含有量はは6%未満です。シリコン含有量も少ないです。このタイプの合金は熱処理によって強化することはできませんが、良好な溶接性、良好な耐食性、および中程度の強度を備えています。
マグネシウムがアルミニウムに比べて強化されるのは明らかです。マグネシウムが 1% 増加するごとに、引張強さは約 34MPa 増加します。マンガンの添加量が１％未満であれば、強化効果を補うことができる。したがって、マンガン添加後はマグネシウム含有量を低減することができ、同時に熱間割れ傾向を低減することができる。さらに、マンガンは Mg5Al8 化合物を均一に析出させ、耐食性と溶接性を向上させます。
マンガン
固溶体中のマンガンの最大溶解度は、Al-Mn合金系の平衡状態図において共晶温度が658℃のとき1.82%である。合金の強度は溶解度の増加とともに連続的に増加し、マンガン含有量が 0.8% のときに伸びは最大に達します。Al-Mn 合金は非時効硬化合金であり、熱処理によって強化することはできません。
マンガンは、アルミニウム合金の再結晶プロセスを防止し、再結晶温度を上昇させ、再結晶粒を大幅に微細化することができます。再結晶粒の微細化は主に、MnAl6 化合物の分散粒子による再結晶粒の成長の阻害によるものです。MnAl6 のもう 1 つの機能は、不純物の鉄を溶解して (Fe, Mn) Al6 を形成し、鉄の有害な影響を軽減することです。
マンガンはアルミニウム合金の重要な元素であり、単独で添加して Al-Mn 二元合金を形成することもできますが、他の合金元素と一緒に添加することの方が多いため、ほとんどのアルミニウム合金にはマンガンが含まれています。
亜鉛元素
アルミニウムへの亜鉛の溶解度は、Al-Zn 合金系平衡状態図のアルミニウムに富む部分が 275 のとき 31.6% ですが、125 のとき溶解度は 5.6% に低下します。
アルミニウムに亜鉛を単独で添加すると、変形条件下でのアルミニウム合金の強度の向上は非常に限られており、応力腐食割れが発生する傾向もあり、その用途が制限されます。
亜鉛とマグネシウムは同時にアルミニウムに添加され、強化相 Mg/Zn2 を形成します。これは合金に顕著な強化効果をもたらします。Mg/Zn2 含有量が 0.5% から 12% に増加すると、引張強度と降伏強度が大幅に増加します。マグネシウムの含有量は、Mg/Zn2 相の形成に必要な量を超えています。超硬アルミニウム合金では、亜鉛とマグネシウムの比率を約2.7に制御すると、耐応力腐食割れ性が最も大きくなります。
Al-Zn-Mgに銅を添加してAl-Zn-Mg-Cu合金を形成すると、母材強化効果はすべてのアルミニウム合金の中で最も大きく、航空宇宙、航空産業、電気産業でも重要なアルミニウム合金材料です。電力産業。
投稿日時: 2023 年 7 月 17 日