鋁中雜質對性能的影響---1.合金元素影響：銅元素-鋁銅合金富鋁有些548時，銅在鋁中的較大溶解度為5.65%,溫度降到302時，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素，有必定的固溶強化效果，此外時效分出的CuAl2有著顯著的時效強化效果。鋁合金中銅含量一般在2.5%~5%，銅含量在4%~6.8%時強化效果較好，所以大有些硬鋁合金的含銅量處于這規(guī)模。鋁銅合金中能夠富含較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。硅元素-Al—Si合金系富鋁有些在共晶溫度577時，硅在固溶體中的較大溶解度為1.65%。雖然溶解度隨溫度下降而削減，介這類合金一般是不能熱處理強化的。鋁硅合金具有極好的鍛造功能和抗蝕性。若鎂和硅一起參加鋁中構成鋁鎂硅系合金，強化相為MgSi。鎂和硅的質量比為1.73:1。規(guī)劃Al-Mg-Si系合金成分時，基體上按此份額裝備鎂和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金，為了進步強度，參加適當的銅，一起參加適當的鉻以抵消銅對立蝕性的晦氣影響。Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁有些Mg2Si在鋁中的較大溶解度為1.85%，且隨溫度的下降而減速小。變形鋁合金中，硅獨自參加鋁中只限于焊接資料，硅參加鋁中亦有必定的強化效果。鎂元素-Al-Mg合金系平衡相圖富鋁有些雖然溶解度曲線標明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大有些工業(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化的，但是可焊性杰出，抗蝕性也罷，并有中等強度。鎂對鋁的強化是顯著的，每增加1%鎂，抗拉強度大概升高瞻遠34MPa。假如參加1%以下的錳，能夠彌補強化效果。因而加錳后可下降鎂含量，一起可下降熱裂傾向，別的錳還能夠使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改進抗蝕性和焊接功能。錳元素-Al-Mn合金系平平衡相圖有些在共晶溫度658時，錳在固溶體中的較大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時，延伸率達較大值。Al-Mn合金對錯時效硬化合金，即不可熱處理強化。錳能阻撓鋁合金的再結晶進程，進步再結晶溫度，并能顯著細化再結晶晶粒。再結晶晶粒的細化首要是經過MnAl6化合物彌散質點對再結晶晶粒長大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解雜質鐵，構成(Fe、Mn)Al6，減小鐵的有害影響。錳是鋁合金的重要元素，能夠獨自參加構成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一起參加，因而大多鋁合金中均富含錳。鋅元素-Al-Zn合金系平衡相圖富鋁有些275時鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時其溶解度則下降到5.6%。鋅獨自參加鋁中，在變形條件下對鋁合金強度的進步非常有限，一起存在應力腐蝕開裂、傾向，因而約束了它的運用。在鋁中一起參加鋅和鎂，構成強化相Mg/Zn2，對合金發(fā)生顯著的強化效果。Mg/Zn2含量從0.5%進步到12%時，可顯著增加抗拉強度和屈從強度。鎂的含量超越構成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的份額操控在2.7擺布時，應力腐蝕開裂抗力較大。如在Al-Zn-Mg基礎上參加銅元素，構成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強化效果在所有鋁合金中較大，也是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金資料。2.量元素的影響：鐵和硅--鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中，硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中，均作為合金元素加的，在基它鋁合金中，硅和鐵是常見的雜質元素，對合金功能有顯著的影響。它們首要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時，構成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時，構成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當鐵和硅份額不當時，會引起鑄件發(fā)生裂紋，鑄鋁中鐵含量過高時會使鑄件發(fā)生脆性。鈦和硼-鈦是鋁合金中常用的增加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中心合金方式參加。鈦與鋁構成TiAl2相，成為結晶時的非自覺中心，起細化鍛造安排和焊縫安排的效果。Al-Ti系合金發(fā)生包反應時，鈦的臨界含量約為0.15%，假如有硼存在則減速小到0.01%。鉻-鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的增加元素。600℃時，鉻在鋁中溶解度為0.8%，室溫時基本上不溶解。鉻在鋁中構成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物，阻止再結晶的形核和長大進程，對合金有必定的強化效果，還能改進合金耐性和下降應力腐蝕開裂敏感性。但會場增加淬火敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的增加量一般不超越0.35%，并隨合金中過渡元素的增加而下降。鍶-鍶是外表活性元素，在結晶學上鍶能改變金屬間化合物相的行動。因而用鍶元素進行蛻變處理能改進合金的塑性加工性和終究產品質量。因為鍶的蛻變有效時刻長、效果和再現性好等長處，近年來在Al-Si鑄造合金中替代了鈉的運用。對揉捏用鋁合金中參加0.015%~0.03%鍶，使鑄錠中β-AlFeSi相成為漢字形α-AlFeSi相，削減了鑄錠均勻化時刻60%~70%，進步資料力學功能和塑性加工性;改進成品外表粗糙度。對于高硅(10%~13%)變形鋁合金中參加0.02%~0.07%鍶元素，可使初晶削減至較低極限，力學功能也顯著進步，抗拉強度бb由233MPa進步到236MPa，屈從強度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中參加鍶，能減小初晶硅粒子尺寸，改進塑性加工功能，可順暢地熱軋和冷軋。鋯元素-鋯也是鋁合金的常用增加劑。一般在鋁合金中參加量為0.1%~0.3%，鋯和鋁構成ZrAl3化合物，可阻止再結晶進程，細化再結晶晶粒。鋯亦能細化鍛造安排，但比鈦的效果小。有鋯存在時，會下降鈦和硼細化晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，因為鋯對淬火敏感性的影響比鉻和錳的小，因而宜用鋯來替代鉻和錳細化再結晶安排。雜質元素-稀土元素參加鋁合金中，使鋁合金熔鑄時增加成分過冷，細化晶粒，削減二次晶距離，削減合金中的氣體和攙雜，并使攙雜相趨于球化。還可下降熔體外表張力，增加流動性，有利于澆注成錠，對工藝功能有著顯著的影響。各種稀土參加量約為0.1%at%為好?；旌舷⊥?La-Ce-Pr-Nd等混合)的增加，使Al-0.65%Mg-0.61%Si合金時效G?P區(qū)構成的臨界溫度下降。含鎂的鋁合金，能激起稀土元素的蛻變效果。

         說到船用鋁板，大家*熟悉的要數5083鋁板了。船用鋁板是鋁板產品研發(fā)應用的新興領域，目前船板的生產能力已成為衡量鋁板廠家綜合實業(yè)的重要指標。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，中等強度，具有耐蝕性好、焊接性優(yōu)良、冷加工性較好的優(yōu)勢，廣泛用于制造飛機油箱、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。在船舶制造領域，多采用5083H116/H321/H112狀態(tài)的鋁板，應用于船舶甲板、發(fā)動機臺座、船側、船底外板等部位。5083鋁板滿足船用鋁板的選材要求：1、較高的比強度和比模量。船舶的結構強度和尺寸與材料的屈服強度和彈性模量密切相關，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，因此在一定范圍內提高屈服強度對減輕艦船結構有力。5083鋁板屬于中等強度，能同時具備優(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，在焊接時不容易出現裂紋現象。3、耐蝕性優(yōu)良。耐蝕性能是船用合金的主要標志之一，5083鋁板是典型的防銹鋁板，耐腐性好，能適應惡劣的海洋環(huán)境，經久耐用。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量，通常，如果沒有非預定的停機時間，那么*大產量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個因素，其中三個固定不變而另一個則是可變的。 個因素是擠壓機的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓；第二個因素是模具設計，擠壓時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，材料表面質量會下降，模痕明顯加重，甚至出現粘鋁、凹印、裂縫、撕裂等。*后一個因素是溫度及其受控程度。如果鋁型材擠壓機的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現塞模現象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應低些，以防材料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的*優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產實踐證明，錠坯溫度*好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。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影響產品的產量與質量。擠壓筒溫度也是很重要的，特別應注意預熱階段的溫度升高，應避免各層之間產生過大的熱應力，*好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預熱升溫速度不得大于38℃/h。*好的預熱規(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。這樣不但能保證內外溫度均勻一致，而且有足夠的時間一切內部熱應力。當然在爐內加熱擠壓筒是*佳的預熱方式。在擠壓過程中，擠壓筒溫度應比錠坯溫度低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，就要設法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產量會下降。在生產速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應根據不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。千萬不要認為預熱擠壓筒是在浪費時間、消耗能源。某工廠為趕生產任務，一方面用內部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會產生巨大的熱應力，內襯溫度高，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積蓄內應力，這種應力大到一定程度會產生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會斷裂。因此，擠壓軸的累計工作時間達到4500h后，*好進行一次應力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。遺憾的是，我國很少有工廠照此處理。
生產優(yōu)質表面建筑型材時，對擠壓墊溫度也應嚴格控制，以減少表面色調不一致廢品量。固定擠壓墊的質量比活動的好得多，能積聚更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質進入型材內，有助于提高產量。美國卡斯圖爾公司（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。模具溫度對于獲得高的產量起著重要的作用，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，同時會產生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過程中，應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，每個模放于一個單獨的箱內。錠坯在擠壓過程中的溫度升高可達40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設計。為了獲得*大產量，對各項溫度決不可忽視，應記錄各個溫度并嚴加控制，以找出機臺的*大產量與各項溫度的關系。然后，鋁型材擠壓生產廠的員工都應牢記：溫度的精密控制，對提高產量是至關重要的。