אנחנו עוזרים לעולם לצמוח מאז 1983

תפקידם של אלמנטים תוספים שונים בסגסוגת אלומיניום

נחושת (Cu)
כאשר נחושת (Cu) מומסת בסגסוגות אלומיניום, התכונות המכניות משתפרות וביצועי החיתוך משתפרים. עם זאת, עמידות הקורוזיה פוחתת וסביר יותר שיתרחשו סדקים חמים. נחושת (Cu) כטומאה משפיעה באותה מידה.

ניתן להגדיל משמעותית את חוזק וקשיות הסגסוגת כאשר תכולת הנחושת (Cu) עולה על 1.25%. עם זאת, שקיעה של אלומיניום-נחושת גורמת להתכווצות במהלך יציקת המים, ולאחר מכן להתפשטות, מה שהופך את גודל היציקה ללא יציב.

קו

מגנזיום (Mg)
כמות קטנה של מגנזיום (Mg) מוסיפה כדי לדכא קורוזיה בין-גרגירית. כאשר תכולת המגנזיום (Mg) עולה על הערך שצוין, הנוזליות מתדרדרת, והשבירות התרמית וחוזק הפגיעה מופחתים.

מ

סיליקון (Si)
סיליקון (Si) הוא המרכיב העיקרי לשיפור הנזילות. ניתן להשיג את הנזילות הטובה ביותר ממצב אאוטקטי להיפר-אאוטקטי. עם זאת, סיליקון (Si) שמתגבש נוטה ליצור נקודות קשות, מה שמפחית את ביצועי החיתוך. לכן, בדרך כלל אסור לחרוג מנקודת האאוטקטיקה. בנוסף, סיליקון (Si) יכול לשפר את חוזק המתיחה, הקשיות, ביצועי החיתוך והחוזק בטמפרטורות גבוהות תוך הפחתת ההתארכות.
מגנזיום (Mg) לסגסוגת אלומיניום-מגנזיום יש את עמידות הקורוזיה הטובה ביותר. לכן, ADC5 ו-ADC6 הן סגסוגות עמידות בפני קורוזיה. טווח ההתמצקות שלהן גדול מאוד, ולכן יש להן שבירות בחום, והיציקות נוטות להיסדק, מה שמקשה על היציקה. מגנזיום (Mg) כטומאה בחומרי AL-Cu-Si, Mg2Si, יגרום ליציקה להיות שבירה, ולכן התקן הוא בדרך כלל בטווח של 0.3%.

ברזל (Fe) למרות שברזל (Fe) יכול להעלות משמעותית את טמפרטורת ההתגבשות מחדש של אבץ (Zn) ולהאט את תהליך ההתגבשות מחדש, בהיתוך ביציקה, ברזל (Fe) מגיע מכורי היתוך של ברזל, צינורות צוואר אווז וכלי התכה, והוא מסיס באבץ (Zn). כמות הברזל (Fe) שנישאת על ידי אלומיניום (Al) היא קטנה ביותר, וכאשר הברזל (Fe) חורג ממגבלת המסיסות, הוא יתגבש כ-FeAl3. הפגמים הנגרמים על ידי Fe יוצרים בעיקר סיגים וצפים כתרכובות FeAl3. היציקה הופכת שבירה, ויכולת העיבוד שלה מתדרדרת. נוזליות הברזל משפיעה על חלקות פני השטח של היציקה.
זיהומים של ברזל (Fe) ייצרו גבישים דמויי מחט של FeAl3. מכיוון שיציקה מתקררת במהירות, הגבישים המשקעים הם דקים מאוד ואינם יכולים להיחשב כרכיבים מזיקים. אם התכולה נמוכה מ-0.7%, לא קל להסיר אותה מהתבנית, ולכן תכולת ברזל של 0.8-1.0% עדיפה ליציקה. אם יש כמות גדולה של ברזל (Fe), ייווצרו תרכובות מתכתיות, שיצרו נקודות קשות. יתר על כן, כאשר תכולת הברזל (Fe) עולה על 1.2%, הדבר יפגע בנזילות הסגסוגת, יפגע באיכות היציקה ויקצר את חיי רכיבי המתכת בציוד יציקה.

ניקל (Ni) בדומה לנחושת (Cu), יש נטייה לעלייה בחוזק המתיחה והקשיות, ויש לכך השפעה משמעותית על עמידות בפני קורוזיה. לעיתים, מוסיפים ניקל (Ni) כדי לשפר את החוזק בטמפרטורה גבוהה ואת העמידות בחום, אך יש לכך השפעה שלילית על עמידות בפני קורוזיה ומוליכות תרמית.

מנגן (Mn) יכול לשפר את החוזק בטמפרטורה גבוהה של סגסוגות המכילות נחושת (Cu) וסיליקון (Si). אם הוא חורג ממגבלה מסוימת, קל לייצר תרכובות רביעוניות Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, אשר יכולות בקלות ליצור נקודות קשות ולהפחית את המוליכות התרמית. מנגן (Mn) יכול למנוע את תהליך ההתגבשות מחדש של סגסוגות אלומיניום, להעלות את טמפרטורת ההתגבשות מחדש ולעדן משמעותית את גרגיר ההתגבשות מחדש. עידון גרגירי ההתגבשות מחדש נובע בעיקר מההשפעה המעכבת של חלקיקי תרכובת MnAl6 על צמיחת גרגירי ההתגבשות מחדש. תפקיד נוסף של MnAl6 הוא להמיס ברזל טומאה (Fe) ליצירת (Fe, Mn)Al6 ולהפחית את ההשפעות המזיקות של ברזל. מנגן (Mn) הוא יסוד חשוב בסגסוגות אלומיניום וניתן להוסיף אותו כסגסוגת בינארית Al-Mn עצמאית או יחד עם יסודות סגסוגת אחרים. לכן, רוב סגסוגות האלומיניום מכילות מנגן (Mn).

אבץ (Zn)
אם קיים אבץ טמא (Zn), הוא יפגין שבירות בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, כאשר הוא משולב עם כספית (Hg) ליצירת סגסוגות HgZn2 חזקות, הוא יוצר אפקט חיזוק משמעותי. JIS קובע שתכולת האבץ הטמא (Zn) צריכה להיות פחות מ-1.0%, בעוד שתקנים זרים יכולים לאפשר עד 3%. דיון זה אינו מתייחס לאבץ (Zn) כמרכיב סגסוגת, אלא לתפקידו כטומאה הנוטה לגרום לסדקים ביציקות.

כרום (Cr)
כרום (Cr) יוצר תרכובות בין-מתכתיות כגון (CrFe)Al7 ו-(CrMn)Al12 באלומיניום, דבר המעכב את ההתגרענות והצמיחה של התגבשות מחדש ומספק השפעות חיזוק מסוימות לסגסוגת. הוא יכול גם לשפר את קשיחות הסגסוגת ולהפחית את הרגישות לסדיקה עקב קורוזיה מאמצית. עם זאת, הוא יכול להגביר את רגישות הכיבוי.

טיטניום (Ti)
אפילו כמות קטנה של טיטניום (Ti) בסגסוגת יכולה לשפר את התכונות המכניות שלה, אך היא גם יכולה להפחית את המוליכות החשמלית שלה. התכולה הקריטית של טיטניום (Ti) בסגסוגות מסדרת Al-Ti לצורך התקשות משקעים היא כ-0.15%, וניתן להפחית את נוכחותה על ידי תוספת בורון.

עופרת (Pb), בדיל (Sn) וקדמיום (Cd)
סידן (Ca), עופרת (Pb), בדיל (Sn) וזיהומים אחרים עשויים להימצא בסגסוגות אלומיניום. מכיוון שליסודות אלה נקודות התכה ומבנים שונים, הם יוצרים תרכובות שונות עם אלומיניום (Al), וכתוצאה מכך השפעות שונות על תכונות סגסוגות האלומיניום. לסידן (Ca) מסיסות מוצקה נמוכה מאוד באלומיניום והוא יוצר תרכובות CaAl4 עם אלומיניום (Al), מה שיכול לשפר את ביצועי החיתוך של סגסוגות אלומיניום. עופרת (Pb) ובדיל (Sn) הן מתכות בעלות נקודת התכה נמוכה ומסיסות מוצקה נמוכה באלומיניום (Al), מה שיכול להפחית את חוזק הסגסוגת אך לשפר את ביצועי החיתוך שלה.

הגדלת תכולת העופרת (Pb) יכולה להפחית את קשיות האבץ (Zn) ולהגביר את מסיסותו. עם זאת, אם כמות העופרת (Pb), הבדיל (Sn) או הקדמיום (Cd) עולה על הכמות שצוינה בסגסוגת אלומיניום:אבץ, עלולה להתרחש קורוזיה. קורוזיה זו אינה סדירה, מתרחשת לאחר תקופה מסוימת, ובולטת במיוחד באטמוספרות בעלות טמפרטורה ולחות גבוהה.


זמן פרסום: 09 במרץ 2023