銅元素
矽元素
若鎂和(hé)矽同時(shí)加入鋁中形成鋁鎂矽系合金(jīn),強化相爲MgSi。鎂和(hé)矽的質量比爲1.73:1。設計(jì)Al-Mg-Si系合金(jīn)成分時(shí),基體上(shàng)按此比例配置鎂和(hé)矽 的含量。有的Al-Mg-Si合金(jīn),爲了(le)提高(gāo)強度,加入适量的銅,同時(shí)加入适量的鉻以抵消銅對(duì)抗蝕性的不利影響。
Al-Mg2Si合金(jīn)系合金(jīn)平衡相圖富鋁部分Mg2Si 在鋁中的最大(dà)溶解度爲1.85%,且随溫度的降低(dī)而減速小(xiǎo)。
變形鋁合金(jīn)中,矽單獨加入鋁中隻限于焊接材料,矽加入鋁中亦有一定的強化作(zuò)用(yòng)。
鎂元素
Al-Mg合金(jīn)系平衡相圖富鋁部分盡管溶解度曲線表明(míng),鎂在鋁中的溶解度随溫度下(xià)降而大(dà)大(dà)地變小(xiǎo),但(dàn)是在 大(dà)部分工(gōng)業用(yòng)變形鋁合金(jīn)中,鎂的含量均小(xiǎo)于6%,而矽含量也(yě)低(dī),這(zhè)類合金(jīn)是不能(néng)熱處理(lǐ)強化的,但(dàn)是可焊性良好(hǎo),抗蝕性也(yě)好(hǎo),并有中等強度。
鎂對(duì)鋁的強化是明(míng)顯的,每增加1%鎂,抗拉強度大(dà)約升高(gāo)瞻遠34MPa。如果加入1%以下(xià) 的錳,可能(néng)補充強化作(zuò)用(yòng)。因此加錳後可降低(dī)鎂含量,同時(shí)可降低(dī)熱裂傾向,另外(wài)錳還可以使Mg5Al8化合物均勻沉澱,改善抗蝕性和(hé)焊接性能(néng)。
錳元素
錳是鋁合金(jīn)的重要元素,可以單獨加入形成Al-Mn二元合金(jīn),更多的是和(hé)其它合金(jīn)元素一同加入,因此大(dà)多鋁合金(jīn)中均含有錳。
鋅元素
Al-Zn合金(jīn)系平衡相圖富鋁部分275時(shí)鋅在鋁中的溶解度爲31.6%,而在125時(shí)其溶解度則下(xià)降到(dào)5.6%。
鋅單獨加入鋁中,在變形條件下(xià)對(duì)鋁合金(jīn)強度的提高(gāo)十分有限,同時(shí)存在應力腐蝕開(kāi)裂、傾向,因而限制了(le)它的應用(yòng)。
在鋁中同時(shí)加入鋅和(hé)鎂,形成強化相Mg/Zn2,對(duì)合金(jīn)産生明(míng)顯的強化作(zuò)用(yòng)。Mg/Zn2含量 從(cóng)0.5%提高(gāo)到(dào)12%時(shí),可明(míng)顯增加抗拉強度和(hé)屈服強度。鎂的含量超過形成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金(jīn)中,鋅和(hé)鎂的比例控制在2.7左右時(shí),應力腐蝕 開(kāi)裂抗力最大(dà)。
如在Al-Zn-Mg基礎上(shàng)加入銅元素,形成Al-Zn-Mg-Cu系合金(jīn),基強化效果在所有鋁合金(jīn)中最大(dà),也(yě)是航天、航空(kōng)工(gōng)業、電力工(gōng)業上(shàng)的重要的鋁合金(jīn)材料。