Aliaj Al-Zn-Mg
Zincul și magneziul din aliajul Al-Zn-Mg sunt principalele elemente de aliere, iar fracția lor de masă este în general nu mai mare de 7.5%. Pe măsură ce conținutul de zinc și magneziu crește, rezistența la tracțiune și efectul tratamentului termic al aliajului cresc în general. Tendința de coroziune prin stres a aliajului este legată de suma conținutului de zinc și magneziu. Pentru aliaje cu conținut ridicat de magneziu, cu conținut scăzut de zinc sau cu conținut ridicat de zinc și cu conținut scăzut de magneziu, atâta timp cât suma fracțiilor de masă de zinc și magneziu nu este mai mare de 7%, the alloy has good stress corrosion resistance. The weld cracking tendency of the alloy decreases with the increase of the magnesium content.
Oligoelementele de adiție din aliajele din seria Al-Zn-Mg sunt mangan, crom, cupru, zirconiu și titan, iar principalele impurități sunt fierul și siliciul. Funcțiile specifice sunt următoarele:
(1) Mangan și crom: Adăugarea de mangan și crom poate îmbunătăți rezistența la coroziune la stres a aliajului. Când ω(Mn)=0,2%~0,4%, the effect is significant. The effect of adding chromium is greater than adding manganese. Dacă se adaugă mangan și crom în același timp, efectul de reducere a tendinței de coroziune este mai bun, și ω(Cr)=0,1%~0,2% este adecvat.
(2) zirconiu: Zirconium can significantly improve the weldability of Al-Zn-Mg alloys. When 0.2% Zr este adăugat la aliajul AlZn5Mg3Cu0.35Cr0.35, welding cracks are significantly reduced. Zirconium can also increase the final recrystallization temperature of the alloy. În aliaj AlZn4.5Mgl.8Mn0.6, când ω(Zr)>0.2%, temperatura finală de recristalizare a aliajului este peste 500℃. Prin urmare, materialul rămâne după stingere. Deformed tissue. The addition of ω(Zr)= 0,1% ~ 0,2% la aliajul Al-Zn-Mg care conține mangan poate îmbunătăți, de asemenea, rezistența la coroziune prin stres a aliajului, dar efectul zirconiului este mai mic decât cel al cromului.
(3) Titan: Adăugarea de titan la aliaj poate rafina granulele de cristal ale aliajului în stare turnată și poate îmbunătăți sudabilitatea aliajului., but its effect is lower than that of zirconium. If titanium and zirconium are added at the same time, the effect will be better. In AlZn5Mg3Cr0.3Cu0.3 alloy with ω(De)=0,12%, când ω(Zr)>0.15%, aliajul are sudabilitate și alungire mai bună, care poate fi obţinută şi adăugată separat ω(Zr)>0.2 The same effect as %. Titanium can also increase the recrystallization temperature of the alloy.
(4) Cupru: Adăugarea unei cantități mici de cupru la aliajul din seria Al-Zn-Mg poate îmbunătăți rezistența la coroziune și rezistența la tracțiune., dar sudabilitatea aliajului este redusă.
(5) Fier: Fierul poate reduce rezistența la coroziune și proprietățile mecanice ale aliajelor, especially for alloys with higher manganese content. Prin urmare, conținutul de fier trebuie să fie cât mai scăzut posibil și să limiteze ω(Fe)<0.3%.
(6) Siliciu: Siliciul poate reduce rezistența aliajului, reduceți ușor performanța de îndoire, și crește tendința de apariție a fisurilor de sudare. Prin urmare, Oh (Si) ar trebui să se limiteze la <0.3%.
Aliaj Al-Zn-Mg-Cu
Aliajul Al-Zn-Mg-Cu este un aliaj tratabil termic care poate fi întărit. Principalele elemente de întărire sunt zincul și magneziul. Cuprul are și un anumit efect de întărire, dar funcția sa principală este de a îmbunătăți rezistența la coroziune a materialului.
(1) Zinc și magneziu: Zincul și magneziul sunt principalele elemente de întărire. Când coexistă, sau (MgZn 2) și T (Al 2 Mg 2 Zn 3) phases are formed. The solubility of η phase and T phase in aluminum is very large, și se schimbă drastic odată cu creșterea și scăderea temperaturii. Solubilitatea MgZn 2 la temperatura eutectică atinge 28%, care se reduce la 4%~5% la temperatura camerei, care are un puternic efect de întărire a îmbătrânirii. , Creșterea conținutului de zinc și magneziu poate crește foarte mult rezistența și duritatea, dar va reduce plasticitatea, rezistența la coroziune și tenacitatea la rupere.
(2) Cupru: Când ω(Zn):Oh(Mg)>2.2 iar conținutul de cupru este mai mare decât conținutul de magneziu, cuprul și alte elemente pot produce o fază de întărire S(CuMgAl 2) pentru a crește rezistența aliajului, ci dimpotrivă În cazul fazei S, posibilitatea existenţei este foarte mică. Cuprul poate reduce diferența de potențial dintre granița și cea intragranulară, și, de asemenea, poate modifica structura fazei precipitate și poate rafina faza precipitată la limita granulelor, dar are un efect redus asupra lățimii PFZ; poate inhiba tendinta de fisurare intergranulara, îmbunătățind astfel performanța aliajului de rezistență la coroziune la stres. in orice caz, când ω(CU)>3%, rezistența la coroziune a aliajului se deteriorează în schimb. Cuprul poate crește gradul de suprasaturare al aliajului, accelerarea procesului de îmbătrânire artificială a aliajului la 100 ~ 200 ℃, extinde intervalul stabil de temperatură al zonei GP, și îmbunătățirea rezistenței la tracțiune, plasticitate și rezistență la oboseală. în plus, FSLin și alții din Statele Unite au studiat efectul conținutului de cupru asupra rezistenței la oboseală a 7000 aluminiu de serie, și a constatat că conținutul de cupru într-un interval care nu este prea mare crește rezistența la oboseală și duritatea la rupere a deformarii ciclului odată cu creșterea conținutului de cupru, iar coroziunea Mediul reduce rata de creștere a fisurilor, dar adăugarea de cupru are tendința de a produce coroziune intergranulară și coroziune prin pitting. Conform altor date, efectul cuprului asupra tenacității la rupere este legat de valoarea lui ω(Zn):Oh(Mg). Când raportul este mic, cu atât conținutul de cupru este mai mare, cu atât duritatea este mai proastă; când raportul este mare, duritatea este tot mai mare chiar dacă conținutul de cupru este mai mare. foarte bun.
Există, de asemenea, o cantitate mică de oligoelemente, cum ar fi manganul, crom, zirconiu, vanadiu, titan, și bor în aliaj. Fierul și siliciul sunt impurități nocive din aliaj. Interacțiunea lor este următoarea:
(1) Mangan și crom: adăugând o cantitate mică de elemente de grup de tranziție mangan, crom, etc. has a significant effect on the structure and properties of the alloy. These elements can produce dispersed particles during homogenization and annealing of the ingot to prevent the migration of dislocations and grain boundaries, crescând astfel temperatura de recristalizare și împiedicând eficient creșterea boabelor; poate rafina boabele și poate asigura că structura este fierbinte După prelucrare și tratament termic, se menţine starea nerecristalizată sau parţial recristalizată, which improves the strength and has better stress corrosion resistance. In improving the stress corrosion resistance, adăugarea de crom are un efect mai bun decât adăugarea de mangan. Durata de viață la fisurare prin coroziune prin efort prin adăugarea ω(Cr)=0,45% este de zeci de sute de ori mai lung decât adăugarea aceleiași cantități de mangan.
(2) zirconiu: Există o tendință recentă de înlocuire a cromului și a manganului cu zirconiu. Zirconiul poate crește foarte mult temperatura de recristalizare a aliajului. Fie că este vorba de deformare la cald sau la rece, Structura nerecristalizată poate fi obținută după tratamentul termic, iar zirconiul poate crește, de asemenea, călibilitatea aliajului, sudabilitate, tenacitatea la fractură, rezistență la coroziune la stres, etc., sunt urme de aditivi foarte promițători în aliajele din seria Al-Zn-Mg-Cu.
(3) Titan și bor: Titanul și borul pot rafina granulele de cristal ale aliajului în stare de turnare și pot crește temperatura de recristalizare a aliajului.
(4) Fier și silicon: Fierul și siliciul sunt impurități nocive prezente inevitabil în 7 aliaje de aluminiu de serie, which mainly come from raw materials and tools and equipment used in smelting and casting. These impurities mainly exist in the form of hard and brittle FeAl 3 și silicon liber. Se formează și aceste impurități (FeMn)Al 6, (FeMn)Si 2 Al 5, Al(FeMnCr) și alți compuși grosieri cu mangan și crom. FeAl 3 are rolul de rafinare a cerealelor, dar are un impact mai mare asupra rezistenței la coroziune. Odată cu creșterea conținutului de fază insolubilă, crește și fracția volumică a fazei insolubile. Aceste faze insolubile vor fi rupte și alungite atunci când sunt deformate, și va apărea o structură asemănătoare unei benzi. , Particulele sunt dispuse în linie dreaptă de-a lungul direcției de deformare și sunt compuse din scurte, unconnected strips. Because the impurity particles are distributed inside the grains or on the grain boundaries, în timpul deformării plastice, porii vor apărea pe o parte a graniței granul-matrice, rezultând micro fisuri, care devin locul de naștere al macro fisurilor. În același timp, it will also promote the premature development of cracks. în plus, are un impact mai mare asupra ritmului de creștere a fisurilor de oboseală. Are un anumit efect de reducere a plasticității locale în timpul eșecului. Acest lucru se poate datora creșterii numărului de impurități care scurtează distanța dintre particule, reducând astfel fluxul de deformare plastică în jurul fisurii. Sexually related. Because the phases containing iron and silicon are difficult to dissolve at room temperature, ele joacă rolul de crestături și sunt susceptibile de a deveni surse de fisuri pentru a provoca fracturarea materialului, ceea ce are un efect foarte negativ asupra alungirii, especially the fracture toughness of the alloy. Prin urmare, în proiectarea și producerea noului aliaj, conținutul de fier și siliciu este strict controlat. Pe lângă utilizarea de materii prime metalice de înaltă puritate, au fost luate și unele măsuri în timpul procesului de topire și turnare pentru a evita amestecarea celor două elemente în aliaj..