მინარევებისა და მინარევების გავლენა ალუმინის შენადნობში

ვანადიუმი ალუმინის შენადნობში წარმოქმნის VAl11 ცეცხლგამძლე ნაერთს, რომელიც დნობისა და ჩამოსხმის პროცესში მარცვლების დახვეწაში მონაწილეობს, თუმცა მისი ეფექტი ტიტანისა და ცირკონიუმის ეფექტთან შედარებით ნაკლებია. ვანადიუმს ასევე აქვს რეკრისტალიზაციის სტრუქტურის დახვეწის და რეკრისტალიზაციის ტემპერატურის გაზრდის ეფექტი.

ალუმინის შენადნობში კალციუმის მყარად ხსნადობა უკიდურესად დაბალია და ის ალუმინთან ერთად წარმოქმნის CaAl4 ნაერთს. კალციუმი ასევე ალუმინის შენადნობის სუპერპლასტიკური ელემენტია. დაახლოებით 5% კალციუმის და 5% მანგანუმის შემცველი ალუმინის შენადნობი სუპერპლასტიურობით ხასიათდება. კალციუმი და სილიციუმი წარმოქმნიან CaSi-ს, რომელიც ალუმინში უხსნადია. რადგან სილიციუმის მყარი ხსნარის რაოდენობა მცირდება, სამრეწველო სუფთა ალუმინის გამტარობა შეიძლება ოდნავ გაუმჯობესდეს. კალციუმს შეუძლია გააუმჯობესოს ალუმინის შენადნობის ჭრის მახასიათებლები. CaSi2-ს არ შეუძლია გააძლიეროს ალუმინის შენადნობის თერმული დამუშავება. კალციუმის კვალი სასარგებლოა გამდნარი ალუმინიდან წყალბადის მოსაშორებლად.

ტყვიის, კალის და ბისმუტის ელემენტები დაბალდნობადი ლითონებია. მათ ალუმინში მყარ მდგომარეობაში მცირე ხსნადობა აქვთ, რაც ოდნავ ამცირებს შენადნობის სიმტკიცეს, მაგრამ შეუძლია გააუმჯობესოს ჭრის ეფექტურობა. ბისმუტი გამყარების დროს ფართოვდება, რაც სასარგებლოა შესავსებად. მაგნიუმის მაღალი შემცველობის შენადნობებში ბისმუტის დამატება ხელს უშლის „ნატრიუმის სიმყიფეს“.

სტიბიუმი ძირითადად გამოიყენება როგორც მოდიფიკატორი ჩამოსხმული ალუმინის შენადნობებში და იშვიათად გამოიყენება ჭედურ ​​ალუმინის შენადნობებში. ნატრიუმის მსხვრევადობის თავიდან ასაცილებლად, ალუმინის-მგ-ს ჭედურ ​​ალუმინის შენადნობებში მხოლოდ ბისმუტის გამოყენებაა რეკომენდებული. როდესაც სტიბიუმი ემატება ზოგიერთ ალუმინის-Zn-Mg-Cu შენადნობს, შესაძლებელია გაუმჯობესდეს როგორც ცხელი, ასევე ცივი დაწნეხვის ეფექტურობა.

ბერილიუმს შეუძლია გააუმჯობესოს ოქსიდის ფენის სტრუქტურა ჭედურ ​​ალუმინის შენადნობში და შეამციროს წვის დროს დანაკარგები და ჩანართები ჩამოსხმის დროს. ბერილიუმი ტოქსიკური ელემენტია, რომელმაც შეიძლება გამოიწვიოს ალერგიული მოწამვლა. ამიტომ, საკვებთან და სასმელებთან კონტაქტში მყოფი ალუმინის შენადნობები არ უნდა შეიცავდეს ბერილიუმს. შედუღების მასალებში ბერილიუმის შემცველობა, როგორც წესი, კონტროლდება 8 მკგ/მლ-ზე ქვემოთ. შედუღების საფუძვლად გამოყენებული ალუმინის შენადნობი ასევე უნდა აკონტროლებდეს ბერილიუმის შემცველობას.

ნატრიუმი თითქმის უხსნადია ალუმინში, მაქსიმალური ხსნადობა მყარ მდგომარეობაში 0.0025%-ზე ნაკლებია და ნატრიუმის დნობის წერტილი დაბალია (97.8°C). როდესაც ნატრიუმი შენადნობში არსებობს, გამყარების დროს ის ადსორბირდება დენდრიტების ზედაპირზე ან მარცვლის საზღვრებზე. თერმული დამუშავების დროს, მარცვლის საზღვრებზე ნატრიუმი წარმოქმნის თხევად ადსორბციულ ფენას და როდესაც ხდება მყიფე ბზარები, წარმოიქმნება NaAlSi ნაერთი, თავისუფალი ნატრიუმი არ არსებობს და „ნატრიუმის მყიფეობა“ არ ხდება. როდესაც მაგნიუმის შემცველობა 2%-ს აღემატება, მაგნიუმი მიიღებს სილიციუმს და დაალექავს თავისუფალ ნატრიუმს, რაც იწვევს „ნატრიუმის მყიფეობას“. ამიტომ, მაგნიუმის მაღალი შემცველობის ალუმინის შენადნობებში არ არის დაშვებული ნატრიუმის მარილის ნაკადების გამოყენება. „ნატრიუმის მყიფეობის“ თავიდან აცილების მეთოდია ქლორირების მეთოდი, რომელიც ნატრიუმს წარმოქმნის NaCl-ად და გამოყოფს მას წიდაში, და უმატებს ბისმუტს, რათა წარმოქმნას Na2Bi და მოხვდეს ლითონის მატრიცაში; სტიბიუმის დამატება Na3Sb-ის წარმოქმნის მიზნით ან იშვიათმიწა ელემენტების დამატება ასევე შეიძლება თამაშობდეს იმავე როლს.

რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან