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          鋁合金元素分析，各種元素各盡其能---銅元素：鋁銅合金富鋁部分548時(shí)，銅在鋁中的zui大溶解度為5.65%,溫度降到302時(shí)，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素(鋁合金元素分析)，有一定的固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效析出的CuAl2有著明顯的時(shí)效強(qiáng)化效果。鋁合金中銅含量通常在2.5%~5%，銅含量在4%~6.8%時(shí)強(qiáng)化效果zui好，所以大部分硬鋁合金的含銅量處于這范圍。鋁銅合金中可以含有較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。硅元素：Al—Si合金系富鋁部分在共晶溫度577時(shí)，硅在固溶體中的zui大溶解度為1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少，介這類合金一般是不能熱處理強(qiáng)化的。鋁硅合金具有極好的鑄造性能和抗蝕性。若鎂和硅同時(shí)加入鋁中形成鋁鎂硅系合金，強(qiáng)化相為MgSi。鎂和硅的質(zhì)量比為1.73:1。設(shè)計(jì)Al-Mg-Si系合金成分時(shí)，基體上按此比例配置鎂和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了提高強(qiáng)度，加入適量的銅，同時(shí)加入適量的鉻以抵消銅對(duì)抗蝕性的不利影響。Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部分Mg2Si在鋁中的zui大溶解度為1.85%，且隨溫度的降低而減速小。變形鋁合金中，硅單獨(dú)加入鋁中只限于焊接材料，硅加入鋁中亦有一定的強(qiáng)化作用。鎂元素：Al-Mg合金系平衡相圖富鋁部分盡管溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大部分工業(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(qiáng)化的，但是可焊性良好，抗蝕性也好，并有中等強(qiáng)度鋁合金元素分析。鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是明顯的，每增加1%鎂，抗拉強(qiáng)度大約升高瞻遠(yuǎn)34MPa。如果加入1%以下的錳，可能補(bǔ)充強(qiáng)化作用。因此加錳后可降低鎂含量，同時(shí)可降低熱裂傾向，另外錳還可以使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改善抗蝕性和焊接性能。錳元素：Al-Mn合金系平平衡相圖部分在共晶溫度658時(shí)，錳在固溶體中的zui大溶解度為1.82%。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時(shí)，延伸率達(dá)zui大值。Al-Mn合金是非時(shí)效硬化合金，即不可熱處理強(qiáng)化。鋅元素：Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部分275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%鋁合金元素分析。鋅單獨(dú)加入鋁中，在變形條件下對(duì)鋁合金強(qiáng)度的提高十分有限，同時(shí)存在應(yīng)力腐蝕開裂、傾向，因而限制了它的應(yīng)用。在鋁中同時(shí)加入鋅和鎂，形成強(qiáng)化相Mg/Zn2，對(duì)合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。Mg/Zn2含量從0.5%提高到12%時(shí)，可明顯增加抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。鎂的含量超過形成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的比例控制在2.7左右時(shí)，應(yīng)力腐蝕開裂抗力zui大。




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             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(jìn)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(jìn)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?yàn)闇p小了硅的固溶量，可略進(jìn)步工業(yè)純鋁的導(dǎo)電功能。鈣能改進(jìn)鋁合金切削功能。CaSi2不能使鋁合金熱處理強(qiáng)化。量鈣有利于去掉鋁液中的氫。鉛、錫、鉍元素是低熔點(diǎn)金屬，它們?cè)阡X中固溶度不大，略下降合金強(qiáng)度，但能改進(jìn)切削功能。鉍在凝結(jié)進(jìn)程中脹大，對(duì)補(bǔ)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(yùn)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(jìn)熱壓與冷壓工藝功能。鈹在變形鋁合金中可改進(jìn)氧化膜的構(gòu)造，削減熔鑄時(shí)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ｂc在鋁中幾乎不溶解，較大固溶度小于0.0025%，鈉的熔點(diǎn)低(97.8℃),合金中存在鈉時(shí)，在凝結(jié)進(jìn)程中吸附在枝晶外表或晶界，熱加工時(shí)，晶界上的鈉構(gòu)成液態(tài)吸附層，發(fā)生脆性開裂時(shí)，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(shí)，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(yùn)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(jìn)入金屬基體;加銻生成Na3Sb或加入稀土亦可起到一樣的效果。
         鋁合金零件表面變黑的原因:鋁氧化加工鋁合金鑄造一般都是用金屬型鑄造，金屬鋁及鋁合金具有很好的流動(dòng)性和可塑性，但在使用過程中容易變黑，原因?yàn)椋?1)工藝設(shè)計(jì)不合理。鋁合金壓鑄件在清洗或壓檢后處理不當(dāng)，為鋁合金壓鑄件發(fā)霉變黑創(chuàng)造了條件，加速了霉變的生成。(2)倉儲(chǔ)管理不到位。將鋁合金壓鑄件存放在倉庫不同的高度，其發(fā)霉的狀況也不同。(3)鋁合金的內(nèi)部因素。很多鋁合金壓鑄件廠家在壓鑄、機(jī)加工工序之后，不做任何清潔處理，或者簡(jiǎn)單的用水沖沖，無法做到徹底清洗干凈，壓鑄鋁表面殘留有脫模劑、切削液、皂化液等腐蝕性物質(zhì)以及其他污漬，這些污漬加快了鋁合金壓鑄件長(zhǎng)霉點(diǎn)變黑的速度。(4)鋁合金外部環(huán)境因素。鋁是活潑金屬，在一定的溫度和濕度條件下極易氧化變黑或發(fā)霉，這是鋁本身的特性決定的。(5)選用清洗劑不得當(dāng)。選用的清洗劑具有強(qiáng)腐蝕性，造成壓鑄鋁腐蝕氧化。




         說到船用鋁板，大家*熟悉的要數(shù)5083鋁板了。船用鋁板是鋁板產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用的新興領(lǐng)域，目前船板的生產(chǎn)能力已成為衡量鋁板廠家綜合實(shí)業(yè)的重要指標(biāo)。那么，船舶制造廠家為何如此青睞5083鋁板?5083鋁板屬于Al-Mg系合金，中等強(qiáng)度，具有耐蝕性好、焊接性優(yōu)良、冷加工性較好的優(yōu)勢(shì)，廣泛用于制造飛機(jī)油箱、油管、交通車輛、船舶鈑金件、儀表、街燈支架、鉚釘、五金制品、電器外殼等。在船舶制造領(lǐng)域，多采用5083H116/H321/H112狀態(tài)的鋁板，應(yīng)用于船舶甲板、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)座、船側(cè)、船底外板等部位。5083鋁板滿足船用鋁板的選材要求：1、較高的比強(qiáng)度和比模量。船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和尺寸與材料的屈服強(qiáng)度和彈性模量密切相關(guān)，由于鋁合金的彈性模量和密度大體相同，合金元素的添加也影響甚，因此在一定范圍內(nèi)提高屈服強(qiáng)度對(duì)減輕艦船結(jié)構(gòu)有力。5083鋁板屬于中等強(qiáng)度，能同時(shí)具備優(yōu)良的耐蝕性和可焊接性。2、焊接性優(yōu)良。5083鋁板具有良好的焊接抗裂性，在焊接時(shí)不容易出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。3、耐蝕性優(yōu)良。耐蝕性能是船用合金的主要標(biāo)志之一，5083鋁板是典型的防銹鋁板，耐腐性好，能適應(yīng)惡劣的海洋環(huán)境，經(jīng)久耐用。4、密度小。鋁合金比重小，能減輕船板重量，節(jié)省能耗，增加載重。5、環(huán)保。鋁合金不燃燒，遇火，而且回收利用率高，可循環(huán)再利用，環(huán)保性好。
          通過溫度控制提高擠壓鋁型材產(chǎn)量，通常，如果沒有非預(yù)定的停機(jī)時(shí)間，那么*大產(chǎn)量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個(gè)因素，其中三個(gè)固定不變而另一個(gè)則是可變的。 個(gè)因素是擠壓機(jī)的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時(shí)順利地?cái)D壓；第二個(gè)因素是模具設(shè)計(jì)，擠壓時(shí)金屬與模壁的摩擦通常可使通過的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個(gè)因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質(zhì)量會(huì)下降，模痕明顯加重，甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、裂縫、撕裂等。*后一個(gè)因素是溫度及其受控程度。如果鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞模現(xiàn)象而擠不動(dòng)時(shí)，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應(yīng)低些，以防材料的出口溫度過高。每一個(gè)合金都有其特定的*優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產(chǎn)實(shí)踐證明，錠坯溫度*好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時(shí)）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的*高出口溫度為512℃，6061合金的*好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。擠壓筒溫度也是很重要的，特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高，應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，*好是使擠壓筒與襯套同時(shí)升高到工作溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。*好的預(yù)熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致，而且有足夠的時(shí)間一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是*佳的預(yù)熱方式。在擠壓過程中，擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產(chǎn)量會(huì)下降。在生產(chǎn)速度上升過程中，有時(shí)受電偶控制的加熱元件會(huì)被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會(huì)上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。千萬不要認(rèn)為預(yù)熱擠壓筒是在浪費(fèi)時(shí)間、消耗能源。某工廠為趕生產(chǎn)任務(wù)，一方面用內(nèi)部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測(cè)量與控制，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。擠壓軸在工作過程中會(huì)積蓄內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力大到一定程度會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會(huì)斷裂。因此，擠壓軸的累計(jì)工作時(shí)間達(dá)到4500h后，*好進(jìn)行一次應(yīng)力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。遺憾的是，我國(guó)很少有工廠照此處理。
生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)表面建筑型材時(shí)，對(duì)擠壓墊溫度也應(yīng)嚴(yán)格控制，以減少表面色調(diào)不一致廢品量。固定擠壓墊的質(zhì)量比活動(dòng)的好得多，能積聚更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質(zhì)進(jìn)入型材內(nèi)，有助于提高產(chǎn)量。美國(guó)卡斯圖爾公司（Castool）采用壓縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃左右。模具溫度對(duì)于獲得高的產(chǎn)量起著重要的作用，一般不得低于430℃；另方面，也不得過高，否則，不但硬度可能下降，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過程中，應(yīng)避免模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。*好采用帶格的箱式加熱爐，每個(gè)模放于一個(gè)單獨(dú)的箱內(nèi)。錠坯在擠壓過程中的溫度升高可達(dá)40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設(shè)計(jì)。為了獲得*大產(chǎn)量，對(duì)各項(xiàng)溫度決不可忽視，應(yīng)記錄各個(gè)溫度并嚴(yán)加控制，以找出機(jī)臺(tái)的*大產(chǎn)量與各項(xiàng)溫度的關(guān)系。然后，鋁型材擠壓生產(chǎn)廠的員工都應(yīng)牢記：溫度的精密控制，對(duì)提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的。


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