鋁中雜質(zhì)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(qiáng)化效果，此外時效分出的CuAl2有著顯著的時效強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(gòu)成鋁鎂硅系合金，強(qiáng)化相為MgSi。鎂和硅的質(zhì)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(jìn)步強(qiáng)度，參加適當(dāng)?shù)你~，一起參加適當(dāng)?shù)你t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(qiáng)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(biāo)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(qiáng)化的，但是可焊性杰出，抗蝕性也罷，并有中等強(qiáng)度。鎂對鋁的強(qiáng)化是顯著的，每增加1%鎂，抗拉強(qiáng)度大概升高瞻遠(yuǎn)34MPa。假如參加1%以下的錳，能夠彌補(bǔ)強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時，延伸率達(dá)較大值。Al-Mn合金對錯時效硬化合金，即不可熱處理強(qiáng)化。錳能阻撓鋁合金的再結(jié)晶進(jìn)程，進(jìn)步再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化首要是經(jīng)過MnAl6化合物彌散質(zhì)點對再結(jié)晶晶粒長大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解雜質(zhì)鐵，構(gòu)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(gòu)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(qiáng)度的進(jìn)步非常有限，一起存在應(yīng)力腐蝕開裂、傾向，因而約束了它的運(yùn)用。在鋁中一起參加鋅和鎂，構(gòu)成強(qiáng)化相Mg/Zn2，對合金發(fā)生顯著的強(qiáng)化效果。Mg/Zn2含量從0.5%進(jìn)步到12%時，可顯著增加抗拉強(qiáng)度和屈從強(qiáng)度。鎂的含量超越構(gòu)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(yīng)力腐蝕開裂抗力較大。如在Al-Zn-Mg基礎(chǔ)上參加銅元素，構(gòu)成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強(qiáng)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(zhì)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(gòu)成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時，構(gòu)成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅份額不當(dāng)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(gòu)成TiAl2相，成為結(jié)晶時的非自覺中心，起細(xì)化鍛造安排和焊縫安排的效果。Al-Ti系合金發(fā)生包反應(yīng)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(gòu)成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物，阻止再結(jié)晶的形核和長大進(jìn)程，對合金有必定的強(qiáng)化效果，還能改進(jìn)合金耐性和下降應(yīng)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(jié)晶學(xué)上鍶能改變金屬間化合物相的行動。因而用鍶元素進(jìn)行蛻變處理能改進(jìn)合金的塑性加工性和終究產(chǎn)品質(zhì)量。因為鍶的蛻變有效時刻長、效果和再現(xiàn)性好等長處，近年來在Al-Si鑄造合金中替代了鈉的運(yùn)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(jìn)步資料力學(xué)功能和塑性加工性;改進(jìn)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(xué)功能也顯著進(jìn)步，抗拉強(qiáng)度бb由233MPa進(jìn)步到236MPa，屈從強(qiáng)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(jìn)塑性加工功能，可順暢地?zé)彳埡屠滠?。鋯元?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(gòu)成ZrAl3化合物，可阻止再結(jié)晶進(jìn)程，細(xì)化再結(jié)晶晶粒。鋯亦能細(xì)化鍛造安排，但比鈦的效果小。有鋯存在時，會下降鈦和硼細(xì)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(xì)化再結(jié)晶安排。雜質(zhì)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(xì)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。混合稀土(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(gòu)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。

         鋁合金是世界上應(yīng)用zui為廣泛的合金材料之一，除了鋁合金門窗外，zui常見鋁合金非鋁合金輪轂?zāi)獙?。人人都喜歡鋁合金輪轂，但是知道鋁合金輪轂來由的人卻是少之又少，所以今天我們就來簡單說一下鋁合金輪轂的起源。鋁合金輪轂以其質(zhì)量輕、散熱快、減震性能好可靠，外觀漂亮等優(yōu)點深得人們喜愛。而賽車運(yùn)動所需要的正是要具備這些的特質(zhì)的輪轂，因此早在1920年，賽車設(shè)計師哈利米勒（harry a.miller）就萌生了制作鋁合金輪轂的想法，并為此申請了概念 ?？上У氖怯捎诜N種原因，他并未制作任何鋁合金輪轂。但是，布加迪汽車的創(chuàng)始人埃托雷布加迪（ettore bugatti）十分中意這一創(chuàng)意，并于1924年在莫爾塞姆的鑄造廠成功地用自己設(shè)計的模具鑄造了鋁輪、輻條以及剎車鼓，并將其安裝在布加迪Type 35上。一般來說，簧下質(zhì)量越低，慣性矩越小，操縱性也就越好。鋁合金剛好具有質(zhì)量較輕的特質(zhì)，這也就使得安裝鋁合金輪轂的布加迪Type 35在操縱方面十分得心應(yīng)手。對于早期長達(dá)幾小時甚至幾天的賽車比賽來說，鋁合金輪轂無疑是給車手疊了一層“buff”，這也是布加迪能能夠在1925年至1930年間統(tǒng)治世界賽道的原因之一。不過，鋁合金輪轂的首次實戰(zhàn)就沒有這么順利了。在1924年8月3日的里昂大獎賽上，布加迪將鋁合金輪轂安裝在參加比賽的Type 35賽車上，該輪轂由8個扁平輻條，一個可移動的輪緣和一個集成的制動鼓構(gòu)成。埃托雷·布加迪稱這款鋁合金輪轂為一款精美的雕塑藝術(shù)品，一次藝術(shù)與技術(shù)的完美融合。往往打臉就是來得這么快。當(dāng)日大獎賽上，所有安裝鋁合金輪轂的布加迪Type 35賽車都沒有完成比賽。原因是賽車使用的輪胎并沒有采用正確地硫化處理，導(dǎo)致了胎面在高速運(yùn)動中飛了出去。但問題是出在輪胎上，對于鋁合金的輪轂影響不大，所以埃托雷布加迪依舊對自己的輪轂創(chuàng)新充滿心。在接下來的幾年里，埃托雷布加迪制造了七種不同類型的鋁合金輪轂，還分別為Type 35、Type 39型和Type 51賽車設(shè)計了三種不同的剎車系統(tǒng)。一般來說，車輪的空氣流動性越好，渦流越低，對于車輪的設(shè)計就越嚴(yán)苛復(fù)雜。而同樣的，對于空氣動力學(xué)要求嚴(yán)格的賽車對于制動器的散熱要求同等嚴(yán)苛。在高負(fù)荷的賽車運(yùn)動中，制動器產(chǎn)生的熱量必須迅速且充分地消散，而扁平化與開放式的輪轂設(shè)計剛好可以滿足這一點。為此，埃托雷布加迪開始不斷改進(jìn)鋁合金輪轂的造型，并順手注冊了“關(guān)于與冷卻盤的車輪有關(guān)的改進(jìn)”“彈性車輪與徑向和軸向彈簧輪輞相對于車輪中心”等 。值得一提的是，這些與鋁合金輪轂有關(guān)的 只不過是他個人所擁有的500項 中的寥寥一筆。也就從此時起，多輻條輪轂成為了布加迪的標(biāo)志性特征。后來，布加迪的工程師則是將輪轂造型改為多輻條Y型布局，這種布局更加穩(wěn)定，能承受的壓力也更大。到了現(xiàn)在，鋁合金輪轂的普及度已經(jīng)不用多說了。想成為一家立足于世界的車企，著眼于未來必不可少，很顯然，布加迪做到了，布加迪成功地把鋁合金輪轂帶向了世界。