एल्युमिनियम ज्ञान: एल्युमीनियम के गुणों पर एल्युमिनियम मिश्र धातु में विभिन्न तत्वों की भूमिका और प्रभाव

ताँबा

एल्यूमीनियम में तांबे की अधिकतम घुलनशीलता 5.65 प्रतिशत है जब एल्यूमीनियम समृद्ध भाग 548 है, और 0.45 प्रतिशत जब तापमान 302 तक गिर जाता है। कॉपर एक महत्वपूर्ण मिश्र धातु तत्व है, जिसका एक निश्चित समाधान मजबूत करने वाला प्रभाव होता है। इसके अलावा, उम्र बढ़ने से उपजी CuAl2 में एक स्पष्ट उम्र बढ़ने को मजबूत करने वाला प्रभाव होता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु तांबे की सामग्री आमतौर पर 2.5 प्रतिशत ~ 5 प्रतिशत, तांबे की सामग्री 4 प्रतिशत ~ 6.8 प्रतिशत होती है जब सबसे अच्छा मजबूत प्रभाव होता है, इसलिए इस श्रेणी में अधिकांश ड्यूरलुमिन तांबे की सामग्री होती है।

सिलिकॉन

जब यूक्टेक्टिक तापमान 577 होता है, तो ठोस घोल में सिलिकॉन की अधिकतम घुलनशीलता 1.65 प्रतिशत होती है। हालांकि घटते तापमान के साथ घुलनशीलता कम हो जाती है, ऐसे मिश्र आमतौर पर गर्मी-उपचार योग्य नहीं होते हैं। अल-सी मिश्र धातु में उत्कृष्ट कास्टिंग गुण और संक्षारण प्रतिरोध है।

यदि अल-एमजी-सी मिश्र धातु बनाने के लिए मैग्नीशियम और सिलिकॉन को एक ही समय में एल्यूमीनियम में जोड़ा जाता है, तो मजबूती का चरण MgSi है। मैग्नीशियम और सिलिकॉन का द्रव्यमान अनुपात 1.73:1 है। अल-एमजी-सी मिश्र धातु की संरचना को डिजाइन करते समय, मैट्रिक्स में मैग्नीशियम और सिलिकॉन की सामग्री को तदनुसार आनुपातिक किया जाना चाहिए। कुछ अल-एमजी-सी मिश्र, ताकत में सुधार करने के लिए, तांबे की उचित मात्रा में जोड़ते हैं, जबकि तांबे के संक्षारण प्रतिरोध के प्रतिकूल प्रभाव को ऑफसेट करने के लिए उचित मात्रा में क्रोमियम जोड़ते हैं।

एल्यूमीनियम में Mg2Si की अधिकतम घुलनशीलता 1.85 प्रतिशत है, और तापमान में कमी के साथ घट जाती है।

विकृत एल्यूमीनियम मिश्र धातु में, एल्यूमीनियम के लिए सिलिकॉन का जोड़ केवल एक वेल्डिंग सामग्री है, और एल्यूमीनियम के लिए सिलिकॉन के अलावा भी एक निश्चित मजबूत प्रभाव पड़ता है।

मैगनीशियम

अल-एमजी मिश्र धातु प्रणाली संतुलन चरण आरेख समृद्ध एल्यूमीनियम भाग हालांकि घुलनशीलता वक्र से पता चलता है कि एल्यूमीनियम में मैग्नीशियम की घुलनशीलता तापमान में गिरावट के साथ बहुत कम हो जाती है, लेकिन औद्योगिक एल्यूमीनियम मिश्र धातु के अधिकांश विरूपण में, मैग्नीशियम सामग्री 6 प्रतिशत से कम होती है, और सिलिकॉन सामग्री कम है, इस तरह के मिश्र धातु को मजबूत करने के लिए उपचार गर्मी नहीं कर सकते हैं, लेकिन मध्यम तीव्रता के साथ अच्छा वेल्डेबिलिटी, संक्षारण प्रतिरोधी।

मैग्नीशियम से एल्यूमीनियम में वृद्धि स्पष्ट है, और तन्य शक्ति लगभग 34MPa प्रति 1 प्रतिशत मैग्नीशियम की वृद्धि से बढ़ जाती है। यदि 1 प्रतिशत से कम मैंगनीज मिलाया जाता है, तो सुदृढ़ीकरण प्रभाव को पूरक किया जा सकता है। इसलिए, मैंगनीज के अतिरिक्त मैग्नीशियम सामग्री को कम कर सकते हैं और गर्म क्रैकिंग प्रवृत्ति को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, मैंगनीज भी Mg5Al8 यौगिक को समान रूप से अवक्षेपित कर सकता है और संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डिंग प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

मैंगनीज तत्व

जब यूक्टेक्टिक तापमान 658 होता है, तो ठोस घोल में Mn की अधिकतम घुलनशीलता 1.82 प्रतिशत होती है। घुलनशीलता में वृद्धि के साथ मिश्र धातु की ताकत बढ़ जाती है, और बढ़ाव अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है जब मैंगनीज सामग्री 0.8 प्रतिशत होती है। अल-एमएन मिश्र धातु एक गैर-उम्र बढ़ने वाला सख्त मिश्र धातु है, अर्थात इसे गर्मी उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता है।

मैंगनीज एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पुन: क्रिस्टलीकरण को रोक सकता है, पुन: क्रिस्टलीकरण तापमान में वृद्धि कर सकता है, और पुन: क्रिस्टलीकृत अनाज को काफी परिष्कृत कर सकता है। पुनर्रचित अनाज का शोधन मुख्य रूप से MnAl6 फैलाव कणों द्वारा बाधित होता है। MnAl6 का एक अन्य कार्य लोहे के हानिकारक प्रभावों को कम करते हुए अशुद्धता वाले लोहे और फॉर्म (Fe, Mn) Al6 को घोलना है।

मैंगनीज एल्यूमीनियम मिश्र धातु का एक महत्वपूर्ण तत्व है। इसे अल-एमएन बाइनरी मिश्र धातु बनाने के लिए अलग से जोड़ा जा सकता है, और उनमें से अधिक को अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ जोड़ा जाता है। इसलिए, अधिकांश एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में मैंगनीज होता है।

जस्ता

अल-जेएन मिश्र धातु प्रणाली के संतुलन चरण आरेख में एल्यूमीनियम में जस्ता की घुलनशीलता 275 पर 31.6 प्रतिशत है, लेकिन 125 पर 5.6 प्रतिशत तक घट जाती है।

जब जस्ता को अकेले एल्यूमीनियम में जोड़ा जाता है, तो विरूपण की स्थिति में एल्यूमीनियम मिश्र धातु की ताकत बहुत सीमित होती है, और तनाव जंग टूटने की प्रवृत्ति होती है, इसलिए इसका अनुप्रयोग सीमित होता है।

मजबूत करने वाला चरण Mg/Zn2 एल्यूमीनियम में जस्ता और मैग्नीशियम को मिलाकर बनता है, जिसका मिश्र धातु पर स्पष्ट रूप से मजबूत प्रभाव पड़ता है। जब Mg/Zn2 सामग्री को 0.5 प्रतिशत से बढ़ाकर 12 प्रतिशत कर दिया जाता है, तो तन्य शक्ति और उपज शक्ति स्पष्ट रूप से बढ़ सकती है। जब मैग्नीशियम की सामग्री Mg/Zn2 चरण से अधिक हो जाती है, तो स्ट्रेस जंग क्रैकिंग प्रतिरोध अधिकतम तक पहुंच जाता है जब जस्ता से मैग्नीशियम का अनुपात लगभग 2.7 होता है।

यदि अल-ज़्न-एमजी-क्यू मिश्र धातु बनाने के लिए अल-जेएन-एमजी के आधार पर तांबा तत्व जोड़ा जाता है, तो आधार मजबूत करने वाला प्रभाव सभी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में सबसे बड़ा होता है, और यह एयरोस्पेस, विमानन में एक महत्वपूर्ण एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री भी है और विद्युत ऊर्जा उद्योग।