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钙铝合金的分类

发布日期:2018-08-16 来源:优德88手机版客服 点击:

  钙铝合金的分类

  

  随着现代科学技术的发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越高,从而对铁合金也提出了更高的要求。铁合金品种繁多,分类方法也多,一般按以下方法分类:

  

  按铁合金中主元素分类,可分为:硅、锰、铬、钒、钛、钨、钼等系列铁合金。

  

  按铁合金中碳含量分类,可分为:高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种。

  

  按生产方法分类,可分为:高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法(金属热法)铁合金、真空固态还原法铁合金、转炉铁合金、电解法铁合金等。此外,还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金。

  

  按多元铁合金所含有的两种或两种以上合金元素分类,主要品种有硅铝合金、硅钙合金、硅锰铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅铝钡钙合金等。

  

  在硅、锰、铬三大铁合金系列中,硅铁、硅锰、铬铁是产量最大的品种。

 

钙铝合金

 

  铁合金的用途

  

  铁合金是钢铁工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一。随着我国钢铁工业的持续、快速发展,钢的品种不断扩大和质量提高,对铁合金产品提出了更高要求。

  

  用作脱氧剂。钢水中各种元素对氧的结合强度,即脱氧能力,从弱到强的顺序如下:铬、锰、碳、硅、钒、钛、硼、铝、锆、钙。一般炼钢脱氧常用的是由硅、锰、铝、钙组成的铁合金。

  

  用作合金剂。用于调整钢的化学成分使钢合金化的元素或合金叫合金剂,常用的合金元素有硅、锰、铬、钼、钒、钛、钨、钴、硼、铌等。

  

  用作铸造晶核孕育剂。为了改变凝固条件,通常在浇注前加入某些铁合金作为晶核,形成晶粒中心,使形成的石墨变得细小分散,晶粒细化,从而提高铸件的性能。

  

  用作还原剂。硅铁可以作为生产钼铁、钒铁等铁合金的还原剂,硅铬合金和硅锰合金可以分别作为精炼中低碳铬铁和中低碳锰铁的还原剂。

  

  其他方面的用途。在有色冶金和化学工业中,铁合金也被越来越广泛地使用。

  

  铝中合金元素和杂质对性能的影响

  

  铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。

  

  硅元素

  

  Al—Si合金系平衡相图富铝部分如图 所示。在共晶温度577 时,硅在 固溶体中的最大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好 的铸造性能和抗蚀性。

  

  若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅 的含量。有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。

  

  Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分如图 所示。Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。

  

  变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。

  

  镁元素

  

  Al-Mg合金系平衡相图富铝部分如图 所示。尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在 大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。

  

  镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。如果加入1%以下 的锰,可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。

  

  锰元素

  

  Al-Mn合金系平平衡相图部分如图 所示。在共晶温度658时,锰在 固溶体中的最大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。Al-Mn合金是非时效硬化合金, 即不可热处理强化。

  

  锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显着细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化 主要是通过

  

  MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁,形成(Fe、Mn)Al6,减小铁的有害影响。

  

  锰是铝合金的重要元素,可以单独加入形成Al-Mn二元合金,更多的是和其它合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰。

  

  锌元素

  

  Al-Zn合金系平衡相图富铝部分如图 所示。275时锌在铝中的溶解度为31.6%,而在125时其溶解度则下降到5.6%。

  

  锌单独加入铝中,在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限,同时存在应力腐蚀开裂、倾向,因而限制了它的应用。

  

  在铝中同时加入锌和镁,形成强化相Mg/Zn2,对合金产生明显的强化作用。Mg/Zn2含量 从0.5%提高到12%时,可明显增加抗拉强度和屈服强度。镁的含量超过形成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中,锌和镁的比例控制在2.7左右时,应力腐蚀 开裂抗力最大。

  

  如在Al-Zn-Mg基础上加入铜元素,形成Al-Zn-Mg-Cu系合金,基强化效果在所有铝合金中最大,也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料。

  

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