• 01_Exlabesa_10.10.2019

חֲדָשׁוֹת

חֲדָשׁוֹת

תפקידם של אלמנטים תוספים שונים בסגסוגת אלומיניום

נחושת (Cu)
כאשר נחושת (Cu) מומסת בסגסוגות אלומיניום, התכונות המכניות משתפרות וביצועי החיתוך משתפרים.עם זאת, עמידות בפני קורוזיה יורדת וסדקים חמים נוטים להתרחש.לנחושת (Cu) כטומאה יש את אותה השפעה.

ניתן להגדיל באופן משמעותי את החוזק והקשיות של הסגסוגת עם תכולת נחושת (Cu) העולה על 1.25%.עם זאת, המשקעים של Al-Cu גורמים להתכווצות במהלך יציקת התבנית, ולאחר מכן התרחבות, מה שהופך את גודל היציקה ללא יציב.

cu

מגנזיום (Mg)
כמות קטנה של מגנזיום (Mg) מתווספת כדי לדכא קורוזיה בין-גרעינית.כאשר תכולת המגנזיום (Mg) עולה על הערך שצוין, הנזילות מתדרדרת, והשבריריות התרמית וחוזק ההשפעה מופחתים.

מ"ג

סיליקון (Si)
סיליקון (Si) הוא המרכיב העיקרי לשיפור הנזילות.ניתן להשיג את הנזילות הטובה ביותר מאוטקטיקה להיפראוטקטית.עם זאת, הסיליקון (Si) שמתגבש נוטה ליצור נקודות קשות, מה שהופך את ביצועי החיתוך לגרוע יותר.לכן, בדרך כלל אסור לחרוג מהנקודה האוטקטית.בנוסף, סיליקון (Si) יכול לשפר חוזק מתיחה, קשיות, ביצועי חיתוך וחוזק בטמפרטורות גבוהות תוך הפחתת התארכות.
מגנזיום (Mg) סגסוגת אלומיניום-מגנזיום בעלת עמידות בפני קורוזיה הטובה ביותר.לכן, ADC5 ו-ADC6 הן סגסוגות עמידות בפני קורוזיה.טווח ההתמצקות שלו גדול מאוד, ולכן יש לו פריכות חמה, והיציקות נוטות להיסדק, מה שמקשה על היציקה.מגנזיום (Mg) כטומאה בחומרי AL-Cu-Si, Mg2Si יהפוך את היציקה לשבירה, כך שהסטנדרט הוא בדרך כלל בטווח של 0.3%.

ברזל (Fe) למרות שברזל (Fe) יכול להעלות באופן משמעותי את טמפרטורת ההתגבשות של אבץ (Zn) ולהאט את תהליך ההתגבשות מחדש, בהתכה של יציקה, ברזל (Fe) מגיע מכור היתוך ברזל, צינורות צוואר אווז וכלי התכה, וכן מסיס באבץ (Zn).הברזל (Fe) שנישא על ידי האלומיניום (Al) הוא קטן ביותר, וכאשר הברזל (Fe) חורג ממגבלת המסיסות, הוא יתגבש כ-FeAl3.הפגמים הנגרמים על ידי Fe יוצרים בעיקר סיגים וצפים כתרכובות FeAl3.היציקה הופכת לשבירה, ויכולת העיבוד מתדרדרת.נזילות הברזל משפיעה על החלקות של משטח היציקה.
זיהומים של ברזל (Fe) ייצרו גבישים דמויי מחט של FeAl3.מכיוון שהיציקה מתקררת במהירות, הגבישים המשקעים עדינים מאוד ואינם יכולים להיחשב כרכיבים מזיקים.אם התכולה נמוכה מ-0.7%, זה לא קל לשחרר את התבנית, ולכן תכולת הברזל של 0.8-1.0% עדיפה ליציקה.אם יש כמות גדולה של ברזל (Fe), ייווצרו תרכובות מתכת שיצרו נקודות קשות.יתרה מכך, כאשר תכולת הברזל (Fe) עולה על 1.2%, הדבר יקטין את נזילות הסגסוגת, יפגע באיכות היציקה ויקצר את חיי רכיבי המתכת בציוד היציקה.

ניקל (Ni) כמו נחושת (Cu), יש נטייה להגביר את חוזק המתיחה והקשיות, ויש לה השפעה משמעותית על עמידות בפני קורוזיה.לפעמים, ניקל (Ni) מתווסף כדי לשפר חוזק בטמפרטורה גבוהה ועמידות בחום, אך יש לו השפעה שלילית על עמידות בפני קורוזיה ומוליכות תרמית.

מנגן (Mn) זה יכול לשפר את החוזק בטמפרטורה גבוהה של סגסוגות המכילות נחושת (Cu) וסיליקון (Si).אם הוא חורג מגבול מסוים, קל ליצור Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn תרכובות רבעוניות, שיכולות ליצור בקלות נקודות קשות ולהפחית מוליכות תרמית.מנגן (Mn) יכול למנוע את תהליך ההתגבשות מחדש של סגסוגות אלומיניום, להגביר את טמפרטורת ההתגבשות מחדש ולעדן באופן משמעותי את גרגר ההתגבשות.השכלול של גרגרי התגבשות מחדש נובע בעיקר מההשפעה המעכבת של חלקיקי תרכובת MnAl6 על צמיחת גרגרי התגבשות מחדש.תפקיד נוסף של MnAl6 הוא להמיס ברזל לטומאה (Fe) ליצירת (Fe, Mn)Al6 ולהפחית את ההשפעות המזיקות של ברזל.מנגן (Mn) הוא מרכיב חשוב של סגסוגות 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 לא טהור (Zn), הוא יפגין פריכות בטמפרטורה גבוהה.עם זאת, בשילוב עם כספית (Hg) ליצירת סגסוגות HgZn2 חזקות, היא מייצרת אפקט חיזוק משמעותי.JIS קובע שתכולת אבץ לא טהור (Zn) צריכה להיות פחות מ-1.0%, בעוד שסטנדרטים זרים יכולים לאפשר עד 3%.דיון זה אינו מתייחס לאבץ (Zn) כמרכיב סגסוגת אלא לתפקידו כטומאה הנוטה לגרום לסדקים ביציקות.

Chromium (Cr)
כרום (Cr) יוצר תרכובות בין-מתכתיות כגון (CrFe)Al7 ו-(CrMn)Al12 באלומיניום, מעכב את הגרעין והצמיחה של התגבשות מחדש ומספק השפעות חיזוק מסוימות לסגסוגת.זה גם יכול לשפר את הקשיחות של הסגסוגת ולהפחית את הרגישות לפיצוח קורוזיה.עם זאת, זה יכול להגביר את רגישות ההמרה.

טיטניום (Ti)
אפילו כמות קטנה של טיטניום (Ti) בסגסוגת יכולה לשפר את התכונות המכניות שלה, אבל היא גם יכולה להפחית את המוליכות החשמלית שלה.התוכן הקריטי של טיטניום (Ti) בסגסוגות מסדרת Al-Ti להתקשות משקעים הוא כ-0.15%, וניתן להפחית את נוכחותו בתוספת בורון.

עופרת (Pb), פח (Sn) וקדמיום (Cd)
בסגסוגות אלומיניום עשויים להתקיים סידן (Ca), עופרת (Pb), בדיל (Sn) וזיהומים אחרים.מכיוון שליסודות אלה יש נקודות התכה ומבנים שונים, הם יוצרים תרכובות שונות עם אלומיניום (Al), וכתוצאה מכך השפעות משתנות על התכונות של סגסוגות אלומיניום.לסידן (Ca) מסיסות מוצקה נמוכה מאוד באלומיניום ויוצר תרכובות CaAl4 עם אלומיניום (Al), מה שיכול לשפר את ביצועי החיתוך של סגסוגות אלומיניום.עופרת (Pb) ופח (Sn) הן מתכות בעלות נקודת התכה נמוכה עם מסיסות מוצק נמוכה באלומיניום (Al), שיכולות להוריד 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 חלק מעופרת (Pb), בדיל (Sn) או קדמיום (Cd) חורג מהכמות שצוינה בסגסוגת אלומיניום: אבץ, עלולה להתרחש קורוזיה.קורוזיה זו אינה סדירה, מתרחשת לאחר תקופה מסוימת, והיא בולטת במיוחד באטמוספרות בטמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה.


זמן פרסום: מרץ-09-2023