Bakar (Cu)
Kada se bakar (Cu) otopi u aluminijskim legurama, mehanička svojstva se poboljšavaju i performanse rezanja postaju bolje. Međutim, otpornost na koroziju se smanjuje i sklonije su vrućim pukotinama. Bakar (Cu) kao nečistoća ima isti učinak.
Čvrstoća i tvrdoća legure mogu se značajno povećati s udjelom bakra (Cu) većim od 1,25%. Međutim, taloženje Al-Cu uzrokuje skupljanje tijekom lijevanja pod tlakom, nakon čega slijedi širenje, što čini veličinu odljevka nestabilnom.
Magnezij (Mg)
Mala količina magnezija (Mg) dodaje se kako bi se suzbila interkristalna korozija. Kada sadržaj magnezija (Mg) prijeđe navedenu vrijednost, fluidnost se pogoršava, a toplinska krhkost i udarna čvrstoća se smanjuju.
Silicij (Si)
Silicij (Si) je glavni sastojak za poboljšanje fluidnosti. Najbolja fluidnost može se postići od eutektičkog do hipereutektičkog stanja. Međutim, silicij (Si) koji kristalizira sklon je stvaranju tvrdih vrhova, što pogoršava performanse rezanja. Stoga se općenito ne smije prijeći eutektička točka. Osim toga, silicij (Si) može poboljšati vlačnu čvrstoću, tvrdoću, performanse rezanja i čvrstoću na visokim temperaturama, a istovremeno smanjiti istezanje.
Magnezij (Mg) Aluminijsko-magnezijeva legura ima najbolju otpornost na koroziju. Stoga su ADC5 i ADC6 legure otporne na koroziju. Raspon skrućivanja je vrlo velik, pa ima vruću krhkost, a odljevci su skloni pucanju, što otežava lijevanje. Magnezij (Mg) kao nečistoća u AL-Cu-Si materijalima, Mg2Si, učinit će odljevak krhkim, pa je standard općenito unutar 0,3%.
Željezo (Fe) Iako željezo (Fe) može značajno povećati temperaturu rekristalizacije cinka (Zn) i usporiti proces rekristalizacije, kod lijevanja pod tlakom, željezo (Fe) dolazi iz željeznih lončića, cijevi s gusjim vratom i alata za taljenje te je topljivo u cinku (Zn). Željezo (Fe) koje nosi aluminij (Al) izuzetno je malo i kada željezo (Fe) prijeđe granicu topljivosti, kristalizirat će kao FeAl3. Nedostaci uzrokovani Fe uglavnom stvaraju trosku i plutaju kao spojevi FeAl3. Odljevak postaje krhak, a obradivost se pogoršava. Fluidnost željeza utječe na glatkoću površine odljevka.
Nečistoće željeza (Fe) stvarat će igličaste kristale FeAl3. Budući da se lijevanje pod tlakom brzo hladi, istaloženi kristali su vrlo fini i ne mogu se smatrati štetnim komponentama. Ako je sadržaj manji od 0,7%, nije ga lako izvaditi iz kalupa, pa je sadržaj željeza od 0,8-1,0% bolji za lijevanje pod tlakom. Ako postoji velika količina željeza (Fe), formirat će se metalni spojevi koji će formirati tvrde točke. Štoviše, kada sadržaj željeza (Fe) prelazi 1,2%, to će smanjiti fluidnost legure, oštetiti kvalitetu odljevka i skratiti vijek trajanja metalnih komponenti u opremi za lijevanje pod tlakom.
Nikal (Ni) Poput bakra (Cu), postoji tendencija povećanja vlačne čvrstoće i tvrdoće, te ima značajan utjecaj na otpornost na koroziju. Ponekad se nikal (Ni) dodaje radi poboljšanja čvrstoće na visokim temperaturama i otpornosti na toplinu, ali ima negativan utjecaj na otpornost na koroziju i toplinsku vodljivost.
Mangan (Mn) Može poboljšati čvrstoću legura koje sadrže bakar (Cu) i silicij (Si) na visokim temperaturama. Ako prijeđe određenu granicu, lako je stvoriti kvaterne spojeve Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, koji lako mogu stvoriti tvrde točke i smanjiti toplinsku vodljivost. Mangan (Mn) može spriječiti proces rekristalizacije aluminijevih legura, povećati temperaturu rekristalizacije i značajno pročistiti zrno rekristalizacije. Pročišćavanje zrna rekristalizacije uglavnom je posljedica ometajućeg učinka čestica spoja MnAl6 na rast zrna rekristalizacije. Druga funkcija MnAl6 je otapanje nečistoće željeza (Fe) kako bi se formirao (Fe, Mn)Al6 i smanjili štetni učinci željeza. Mangan (Mn) je važan element aluminijevih legura i može se dodati kao samostalna binarna legura Al-Mn ili zajedno s drugim legirajućim elementima. Stoga većina aluminijevih legura sadrži mangan (Mn).
Cink (Zn)
Ako je prisutan nečisti cink (Zn), pokazat će krhkost na visokim temperaturama. Međutim, kada se kombinira sa živom (Hg) kako bi se formirale jake HgZn2 legure, proizvodi značajan učinak jačanja. JIS propisuje da sadržaj nečistog cinka (Zn) treba biti manji od 1,0%, dok strani standardi mogu dopustiti do 3%. Ova rasprava se ne odnosi na cink (Zn) kao komponentu legure, već na njegovu ulogu kao nečistoće koja ima tendenciju uzrokovati pukotine u odljevcima.
Krom (Cr)
Krom (Cr) u aluminiju tvori intermetalne spojeve poput (CrFe)Al7 i (CrMn)Al12, što sprječava nukleaciju i rast rekristalizacije te pruža neke učinke jačanja legure. Također može poboljšati žilavost legure i smanjiti osjetljivost na pucanje od korozije pod naponom. Međutim, može povećati osjetljivost na kaljenje.
Titan (Ti)
Čak i mala količina titana (Ti) u leguri može poboljšati njezina mehanička svojstva, ali također može smanjiti njezinu električnu vodljivost. Kritični sadržaj titana (Ti) u legurama serije Al-Ti za taložno očvršćavanje je oko 0,15%, a njegova prisutnost može se smanjiti dodatkom bora.
Olovo (Pb), kositar (Sn) i kadmij (Cd)
Kalcij (Ca), olovo (Pb), kositar (Sn) i druge nečistoće mogu postojati u aluminijskim legurama. Budući da ovi elementi imaju različite točke taljenja i strukture, tvore različite spojeve s aluminijem (Al), što rezultira različitim učincima na svojstva aluminijskih legura. Kalcij (Ca) ima vrlo nisku topljivost u krutom stanju u aluminiju i tvori spojeve CaAl4 s aluminijem (Al), što može poboljšati performanse rezanja aluminijskih legura. Olovo (Pb) i kositar (Sn) su metali s niskim talištem i niskom topljivošću u krutom stanju u aluminiju (Al), što može smanjiti čvrstoću legure, ali poboljšati njezine performanse rezanja.
Povećanje sadržaja olova (Pb) može smanjiti tvrdoću cinka (Zn) i povećati njegovu topljivost. Međutim, ako količina olova (Pb), kositra (Sn) ili kadmija (Cd) premaši navedenu količinu u leguri aluminija i cinka, može doći do korozije. Ova korozija je nepravilna, javlja se nakon određenog razdoblja i posebno je izražena u atmosferama visoke temperature i vlage.
Vrijeme objave: 09.03.2023.