მინარევის ელემენტების გავლენა ალუმინის შენადნობაში

ვანადიუმი აყალიბებს VAl11 ცეცხლგამძლე ნაერთს ალუმინის შენადნობაში, რომელიც ასრულებს როლს მარცვლების დამუშავებაში დნობისა და ჩამოსხმის პროცესში, მაგრამ ეფექტი უფრო მცირეა ვიდრე ტიტანისა და ცირკონიუმის. ვანადიუმს ასევე აქვს რეკრისტალიზაციის სტრუქტურის დახვეწის და რეკრისტალიზაციის ტემპერატურის გაზრდის ეფექტი.

კალციუმის მყარი ხსნადობა ალუმინის შენადნობაში უკიდურესად დაბალია და ის ქმნის CaAl4 ნაერთს ალუმინისთან. კალციუმი ასევე არის ალუმინის შენადნობის სუპერპლასტიკური ელემენტი. ალუმინის შენადნობი დაახლოებით 5% კალციუმით და 5% მანგანუმით აქვს სუპერპლასტიურობა. კალციუმი და სილიციუმი ქმნიან CaSi-ს, რომელიც არ არის ხსნადი ალუმინში. ვინაიდან სილიციუმის მყარი ხსნარის რაოდენობა მცირდება, სამრეწველო სუფთა ალუმინის გამტარობა შეიძლება ოდნავ გაუმჯობესდეს. კალციუმს შეუძლია გააუმჯობესოს ალუმინის შენადნობის ჭრის შესრულება. CaSi2-ს არ შეუძლია გააძლიეროს ალუმინის შენადნობის თერმული დამუშავება. კალციუმის კვალი სასარგებლოა გამდნარ ალუმინში წყალბადის მოსაშორებლად.

ტყვიის, კალის და ბისმუტის ელემენტები დაბალი დნობის ლითონებია. მათ აქვთ მცირე მყარი ხსნადობა ალუმინში, რაც ოდნავ ამცირებს შენადნობის სიმტკიცეს, მაგრამ შეუძლია გააუმჯობესოს ჭრის შესრულება. გამაგრების დროს ბისმუტი ფართოვდება, რაც სასარგებლოა კვებისათვის. მაგნიუმის მაღალი შემცველობის შენადნობებში ბისმუტის დამატებამ შეიძლება თავიდან აიცილოს "ნატრიუმის მტვრევადობა".

ანტიმონი ძირითადად გამოიყენება როგორც მოდიფიკატორი ჩამოსხმული ალუმინის შენადნობებში და იშვიათად გამოიყენება ალუმინის შენადნობებში. ჩაანაცვლეთ მხოლოდ ბისმუტი Al-Mg დამუშავებულ ალუმინის შენადნობებში, რათა თავიდან აიცილოთ ნატრიუმის მტვრევა. როდესაც ანტიმონის ელემენტს ემატება ზოგიერთი Al-Zn-Mg-Cu შენადნობები, შეიძლება გაუმჯობესდეს ცხელი და ცივი წნეხის მოქმედება.

ბერილიუმს შეუძლია გააუმჯობესოს ოქსიდის ფირის სტრუქტურა დამუშავებული ალუმინის შენადნობაში და შეამციროს წვის დანაკარგები და ჩანართები ჩამოსხმის დროს. ბერილიუმი არის ტოქსიკური ელემენტი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ალერგიული მოწამვლა. ამიტომ, ალუმინის შენადნობები, რომლებიც კონტაქტშია საკვებთან და სასმელებთან, არ შეიძლება შეიცავდეს ბერილიუმს. შედუღების მასალებში ბერილიუმის შემცველობა ჩვეულებრივ კონტროლდება 8მკგ/მლ ქვემოთ. შედუღების საფუძვლად გამოყენებული ალუმინის შენადნობი ასევე უნდა აკონტროლებდეს ბერილიუმის შემცველობას.

ნატრიუმი თითქმის უხსნადია ალუმინში, მაქსიმალური მყარი ხსნადობა 0,0025%-ზე ნაკლებია, ხოლო ნატრიუმის დნობის წერტილი დაბალია (97,8°C). როდესაც ნატრიუმი არსებობს შენადნობაში, ის ადსორბირდება დენდრიტების ზედაპირზე ან მარცვლის საზღვრებზე გამაგრების დროს. თერმული დამუშავების დროს მარცვლის საზღვარზე ნატრიუმი ქმნის თხევად ადსორბციულ ფენას, ხოლო როდესაც ხდება მყიფე ხრაშუნა, წარმოიქმნება NaAlSi ნაერთი, არ არსებობს თავისუფალი ნატრიუმი და არ ხდება „ნატრიუმის სისუსტე“. როდესაც მაგნიუმის შემცველობა აღემატება 2%-ს, მაგნიუმი მიიღებს სილიციუმს და აგროვებს თავისუფალ ნატრიუმს, რაც გამოიწვევს "ნატრიუმის მყიფეობას". ამიტომ, მაღალი მაგნიუმის შემცველობით ალუმინის შენადნობებს დაუშვებელია ნატრიუმის მარილის ნაკადების გამოყენება. „ნატრიუმის მტვრევადობის“ თავიდან აცილების მეთოდი არის ქლორირების მეთოდი, რომელიც აყალიბებს ნატრიუმს NaCl-ს და აწვება მას წიდაში და ამატებს ბისმუტს, რათა შექმნას Na2Bi და შევიდეს ლითონის მატრიცაში; იგივე როლი შეიძლება შეასრულოს ანტიმონის დამატება Na3Sb-ის შესაქმნელად ან იშვიათი დედამიწის დამატება.

რედაქტირებულია May Jiang-ის მიერ MAT Aluminum-დან