Ванадій утворює вогнетривку сполуку VAl11 в алюмінієвому сплаві, яка відіграє певну роль у подрібненні зерен у процесі плавлення та лиття, але цей ефект менший, ніж у титану та цирконію. Ванадій також має ефект подрібнення структури рекристалізації та підвищення температури рекристалізації.
Розчинність кальцію в твердому стані в алюмінієвому сплаві надзвичайно низька, і він утворює з алюмінієм сполуку CaAl4. Кальцій також є надпластичним елементом алюмінієвого сплаву. Алюмінієвий сплав з приблизно 5% кальцію та 5% марганцю має надпластичність. Кальцій і кремній утворюють CaSi, який нерозчинний в алюмінії. Оскільки кількість твердого розчину кремнію зменшується, провідність промислового чистого алюмінію може дещо покращитися. Кальцій може покращити ріжучі властивості алюмінієвого сплаву. CaSi2 не може посилити термічну обробку алюмінієвого сплаву. Сліди кальцію корисні для видалення водню з розплавленого алюмінію.
Свинець, олово та вісмут – це легкоплавкі метали. Вони мають низьку розчинність у твердому стані в алюмінії, що дещо знижує міцність сплаву, але може покращити ріжучі властивості. Вісмут розширюється під час затвердіння, що корисно для подачі. Додавання вісмуту до високомагнієвих сплавів може запобігти «натрієвій крихкості».
Сурма в основному використовується як модифікатор у литих алюмінієвих сплавах і рідко використовується в деформованих алюмінієвих сплавах. Заміщення вісмуту в деформованих алюмінієвих сплавах Al-Mg полягає лише в запобіганні натрієвому окрихченню. Додавання сурми до деяких сплавів Al-Zn-Mg-Cu може покращити характеристики гарячого та холодного пресування.
Берилій може покращити структуру оксидної плівки в кованих алюмінієвих сплавах та зменшити втрати при горінні та включення під час лиття. Берилій є токсичним елементом, який може викликати алергічне отруєння. Тому алюмінієві сплави, що контактують з їжею та напоями, не можуть містити берилій. Вміст берилію в зварювальних матеріалах зазвичай контролюється нижче 8 мкг/мл. Алюмінієвий сплав, який використовується як зварювальна основа, також повинен контролювати вміст берилію.
Натрій майже нерозчинний в алюмінії, максимальна розчинність у твердому стані менше 0,0025%, а температура плавлення натрію низька (97,8°C). Коли натрій присутній у сплаві, він адсорбується на поверхні дендритів або межах зерен під час затвердіння. Під час термічної обробки натрій на межах зерен утворює рідкий адсорбційний шар, і коли виникає крихке розтріскування, утворюється сполука NaAlSi, вільного натрію немає, і «натрієва крихкість» не виникає. Коли вміст магнію перевищує 2%, магній поглинає кремній і випадає в осад вільний натрій, що призводить до «натрієвої крихкості». Тому для алюмінієвих сплавів з високим вмістом магнію не дозволяється використовувати флюси натрієвої солі. Методом запобігання «натрієвій крихкості» є хлорування, при якому натрій перетворюється на NaCl та виводиться в шлак, а також додається вісмут, щоб він утворював Na2Bi та потрапляв у металеву матрицю; додавання сурми для утворення Na3Sb або додавання рідкісноземельних елементів також може відігравати ту саму роль.
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 11 листопада 2023 р.
