Vanadin bildar den eldfasta VAl11-föreningen i aluminiumlegering, som spelar en roll i raffineringen av korn i smält- och gjutprocessen, men effekten är mindre än för titan och zirkonium. Vanadin har också effekten att förfina omkristallisationsstrukturen och öka omkristallisationstemperaturen.
Kalciums löslighet i fast form i aluminiumlegeringar är extremt låg, och det bildar CaAl4-föreningar med aluminium. Kalcium är också ett superplastiskt element i aluminiumlegeringar. Aluminiumlegeringar med cirka 5 % kalcium och 5 % mangan har superplasticitet. Kalcium och kisel bildar CaSi, som är olösligt i aluminium. Eftersom mängden fast kisellösning minskar kan konduktiviteten hos industriellt rent aluminium förbättras något. Kalcium kan förbättra aluminiumlegeringens skärprestanda. CaSi2 kan inte förstärka värmebehandlingen av aluminiumlegeringar. Spår av kalcium är fördelaktigt för att avlägsna väte i smält aluminium.
Bly, tenn och vismut är lågsmältande metaller. De har låg löslighet i aluminium, vilket minskar legeringens hållfasthet något, men kan förbättra skärprestandan. Vismut expanderar under stelning, vilket är fördelaktigt för matning. Att tillsätta vismut till legeringar med hög magnesiumhalt kan förhindra "natriumsprödhet".
Antimon används huvudsakligen som modifieringsmedel i gjutna aluminiumlegeringar och används sällan i smidda aluminiumlegeringar. Vismut bör endast ersättas med vismut i smidda Al-Mg-aluminiumlegeringar för att förhindra natriumförsprödning. När antimonelementet tillsätts till vissa Al-Zn-Mg-Cu-legeringar kan prestandan vid varmpressning och kallpressning förbättras.
Beryllium kan förbättra strukturen hos oxidfilmen i smidda aluminiumlegeringar och minska brännförluster och inneslutningar under gjutning. Beryllium är ett giftigt ämne som kan orsaka allergisk förgiftning. Därför får aluminiumlegeringar som kommer i kontakt med livsmedel och drycker inte innehålla beryllium. Berylliumhalten i svetsmaterial kontrolleras vanligtvis under 8 μg/ml. Aluminiumlegeringen som används som svetsbas bör också kontrollera berylliumhalten.
Natrium är nästan olösligt i aluminium, den maximala lösligheten i fast form är mindre än 0,0025 % och natriums smältpunkt är låg (97,8 °C). När natrium finns i legeringen adsorberas det på ytan av dendriter eller korngränser under stelningen. Under termisk bearbetning bildar natrium på korngränsen ett flytande adsorptionsskikt, och när spröd sprickbildning uppstår bildas NaAlSi-förening, inget fritt natrium finns och "natriumsprödhet" uppstår inte. När magnesiumhalten överstiger 2 % kommer magnesium att ta upp kisel och fälla ut fritt natrium, vilket resulterar i "natriumförsprödning". Därför är det inte tillåtet att använda natriumsaltflussmedel i aluminiumlegeringar med hög magnesiumhalt. Metoden för att förhindra "natriumförsprödning" är kloreringsmetoden, som får natrium att bilda NaCl och släpper ut det i slaggen, och tillsätter vismut för att få det att bilda Na2Bi och komma in i metallmatrisen; tillsats av antimon för att bilda Na3Sb eller tillsats av sällsynta jordartsmetaller kan också spela samma roll.
Redigerad av May Jiang från MAT Aluminum
Publiceringstid: 11 november 2023
