銅元素

圖中給出了鋁-銅合金富鋁部分的平衡相圖。在548℃時(shí)，銅在鋁合金型材中的溶解度為5.65%，當(dāng)溫度降至302時(shí)，銅的溶解度為0.45%。銅是一種重要的合金元素，具有一定的固溶強(qiáng)化作用。另外，時(shí)效析出的CuAl 2具有明顯的時(shí)效強(qiáng)化作用。當(dāng)鋁合金型材中銅含量為2.5%≤5%，銅含量為4%≤6.8%時(shí)，強(qiáng)化效果較好，大多數(shù)硬質(zhì)合金的銅含量在此范圍內(nèi)。

鋁-銅合金含有較少的元素，如硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等。

硅元素

圖中顯示了Al-Si合金體系平衡相圖中的富鋁部分，在共晶溫度為577℃時(shí)，硅在固溶體中的溶解度為1.65%。盡管隨著溫度的降低，該合金的溶解度降低，但熱處理不能強(qiáng)化該合金，鋁硅合金具有優(yōu)良的鑄造性能和耐蝕性。

在鋁中同時(shí)加入鎂和硅形成鋁鎂硅合金，強(qiáng)化相為MgSi，鎂硅質(zhì)量比為1.73≤1。在設(shè)計(jì)鋁鎂硅合金成分時(shí)，按此比例在基體上安排鎂和硅的含量，為提高部分鋁鎂硅合金的強(qiáng)度，應(yīng)加入適量的銅，并加入適量的銅以抵消銅對(duì)鉻的不利影響。

圖中顯示了Al-Mg2Si合金體系平衡相圖中富鋁部分，Mg2Si在鋁中的溶解度為1.85%，隨溫度的降低而減慢。

在變形鋁合金型材中，僅硅的添加量僅限于焊接材料，而硅對(duì)鋁的添加也有一定的強(qiáng)化效果。

鎂元素

圖中給出了鋁-鎂合金體系平衡相圖中富鋁部分，雖然溶解度曲線表明鎂在鋁中的溶解度隨溫度的降低而大大降低，但大多數(shù)工業(yè)用變形鋁合金型材中鎂的含量小于6%，硅含量也較低，經(jīng)熱處理不能強(qiáng)化，但具有良好的可焊性、耐蝕性和中等強(qiáng)度。

鎂對(duì)鋁合金型材的強(qiáng)化效果明顯，隨著鎂含量的增加，抗拉強(qiáng)度提高了34 MPa左右，當(dāng)錳含量小于1%時(shí)，可以起到補(bǔ)強(qiáng)作用。因此，錳可以同時(shí)降低鎂含量和熱裂紋傾向。此外，錳還能使Mg5Al8化合物均勻沉淀，提高耐腐蝕性能和焊接性能。

錳元素

在共晶溫度為658時(shí)，錳在固溶體中的溶解度為1.82%，其強(qiáng)度隨固溶度的增加而增大，當(dāng)錳含量為0.8%時(shí)，鋁合金型材的伸長率達(dá)到較大值，鋁錳合金為非時(shí)效硬化合金，即不能通過熱處理得到強(qiáng)化。

文章整理：鋁合金型材 www.cd194.com