Meď (Cu)
Keď sa meď (Cu) rozpustí v hliníkových zliatinách, zlepšia sa mechanické vlastnosti a zlepší sa aj rezný výkon. Zníži sa však odolnosť proti korózii a je náchylnejší na vznik horúcich trhlín. Meď (Cu) ako nečistota má rovnaký účinok.
Pevnosť a tvrdosť zliatiny sa dá výrazne zvýšiť s obsahom medi (Cu) presahujúcim 1,25 %. Zrážanie Al-Cu však spôsobuje zmršťovanie počas tlakového liatia, po ktorom nasleduje rozpínanie, čo spôsobuje nestabilitu veľkosti odliatku.
Horčík (Mg)
Na potlačenie medzikryštalickej korózie sa pridáva malé množstvo horčíka (Mg). Keď obsah horčíka (Mg) prekročí stanovenú hodnotu, zhorší sa tekutosť a zníži sa tepelná krehkosť a rázová húževnatosť.
Kremík (Si)
Kremík (Si) je hlavnou zložkou na zlepšenie tekutosti. Najlepšiu tekutosť možno dosiahnuť od eutektickej po hypereutektickú. Kremík (Si), ktorý kryštalizuje, má však tendenciu tvoriť tvrdé body, čo zhoršuje rezný výkon. Preto sa vo všeobecnosti nesmie prekročiť eutektický bod. Okrem toho môže kremík (Si) zlepšiť pevnosť v ťahu, tvrdosť, rezný výkon a pevnosť pri vysokých teplotách a zároveň znížiť predĺženie.
Horčíková (Mg) zliatina hliníka a horčíka má najlepšiu odolnosť proti korózii. Preto sú ADC5 a ADC6 zliatiny odolné voči korózii. Ich rozsah tuhnutia je veľmi široký, takže majú krehkosť za tepla a odliatky sú náchylné na praskanie, čo sťažuje odlievanie. Horčík (Mg) ako nečistota v materiáloch AL-Cu-Si, Mg2Si, spôsobí krehkosť odliatkov, takže štandard je vo všeobecnosti do 0,3 %.
Železo (Fe) Hoci železo (Fe) môže výrazne zvýšiť teplotu rekryštalizácie zinku (Zn) a spomaliť proces rekryštalizácie, pri tlakovom tavení sa železo (Fe) uvoľňuje zo železných téglikov, rúrok s husím krkom a tavných nástrojov a je rozpustné v zinku (Zn). Železo (Fe) prenášané hliníkom (Al) je extrémne malé a keď železo (Fe) prekročí limit rozpustnosti, kryštalizuje ako FeAl3. Vady spôsobené Fe väčšinou vytvárajú trosku a vyplavujú sa ako zlúčeniny FeAl3. Odliatok sa stáva krehkým a zhoršuje sa jeho obrobiteľnosť. Tekutosť železa ovplyvňuje hladkosť povrchu odliatku.
Nečistoty železa (Fe) vytvárajú ihličkovité kryštály FeAl3. Keďže tlakové liatie sa rýchlo ochladzuje, vyzrážané kryštály sú veľmi jemné a nemožno ich považovať za škodlivé zložky. Ak je obsah menší ako 0,7 %, nie je ľahké ho vyberať z formy, takže obsah železa 0,8 – 1,0 % je pre tlakové liatie lepší. Ak je veľké množstvo železa (Fe), vytvoria sa kovové zlúčeniny, ktoré tvoria tvrdé miesta. Okrem toho, keď obsah železa (Fe) prekročí 1,2 %, zníži sa tekutosť zliatiny, poškodí sa kvalita odliatku a skráti sa životnosť kovových komponentov v zariadení na tlakové liatie.
Nikel (Ni) Podobne ako meď (Cu) má tendenciu zvyšovať pevnosť v ťahu a tvrdosť a má významný vplyv na odolnosť proti korózii. Niekedy sa nikel (Ni) pridáva na zlepšenie pevnosti pri vysokých teplotách a tepelnej odolnosti, ale má negatívny vplyv na odolnosť proti korózii a tepelnú vodivosť.
Mangán (Mn) Dokáže zlepšiť pevnosť zliatin obsahujúcich meď (Cu) a kremík (Si) pri vysokých teplotách. Ak prekročí určitú hranicu, ľahko sa vytvárajú kvartérne zlúčeniny Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, ktoré môžu ľahko tvoriť tvrdé body a znižovať tepelnú vodivosť. Mangán (Mn) môže zabrániť procesu rekryštalizácie hliníkových zliatin, zvýšiť teplotu rekryštalizácie a výrazne zjemniť rekryštalizačné zrno. Zjemnenie rekryštalizačných zŕn je spôsobené hlavne brzdiacim účinkom častíc zlúčeniny MnAl6 na rast rekryštalizačných zŕn. Ďalšou funkciou MnAl6 je rozpúšťať nečistoty železa (Fe) za vzniku (Fe, Mn)Al6 a znižovať škodlivé účinky železa. Mangán (Mn) je dôležitým prvkom hliníkových zliatin a možno ho pridať ako samostatnú binárnu zliatinu Al-Mn alebo spolu s inými legujúcimi prvkami. Preto väčšina hliníkových zliatin obsahuje mangán (Mn).
Zinok (Zn)
Ak je prítomný nečistý zinok (Zn), bude vykazovať krehkosť pri vysokých teplotách. Avšak v kombinácii s ortuťou (Hg) za vzniku pevných zliatin HgZn2 dochádza k významnému spevňovaniu. Norma JIS stanovuje, že obsah nečistého zinku (Zn) by mal byť menší ako 1,0 %, zatiaľ čo zahraničné normy povoľujú až 3 %. Táto diskusia sa nevzťahuje na zinok (Zn) ako zložku zliatiny, ale skôr na jeho úlohu ako nečistoty, ktorá má tendenciu spôsobovať praskliny v odliatkoch.
Chróm (Cr)
Chróm (Cr) tvorí v hliníku intermetalické zlúčeniny, ako napríklad (CrFe)Al7 a (CrMn)Al12, čím bráni nukleácii a rastu rekryštalizácie a poskytuje zliatine určité spevňujúce účinky. Môže tiež zlepšiť húževnatosť zliatiny a znížiť citlivosť na praskanie pod napätím. Môže však zvýšiť citlivosť na kalenie.
Titán (Ti)
Aj malé množstvo titánu (Ti) v zliatine môže zlepšiť jej mechanické vlastnosti, ale môže tiež znížiť jej elektrickú vodivosť. Kritický obsah titánu (Ti) v zliatinách radu Al-Ti pre precipitačné kalenie je približne 0,15 % a jeho prítomnosť sa dá znížiť pridaním bóru.
Olovo (Pb), cín (Sn) a kadmium (Cd)
V hliníkových zliatinách sa môžu vyskytovať vápnik (Ca), olovo (Pb), cín (Sn) a ďalšie nečistoty. Keďže tieto prvky majú rôzne body topenia a štruktúry, tvoria s hliníkom (Al) rôzne zlúčeniny, čo má za následok rôzne účinky na vlastnosti hliníkových zliatin. Vápnik (Ca) má veľmi nízku rozpustnosť v tuhom stave v hliníku a s hliníkom (Al) tvorí zlúčeniny CaAl4, ktoré môžu zlepšiť rezný výkon hliníkových zliatin. Olovo (Pb) a cín (Sn) sú kovy s nízkym bodom topenia a nízkou rozpustnosťou v tuhom stave v hliníku (Al), čo môže znížiť pevnosť zliatiny, ale zlepšiť jej rezný výkon.
Zvýšenie obsahu olova (Pb) môže znížiť tvrdosť zinku (Zn) a zvýšiť jeho rozpustnosť. Ak však obsah olova (Pb), cínu (Sn) alebo kadmia (Cd) v zliatine hliníka a zinku prekročí stanovenú hodnotu, môže dôjsť ku korózii. Táto korózia je nepravidelná, objavuje sa po určitom čase a je obzvlášť výrazná v prostredí s vysokou teplotou a vysokou vlhkosťou.
Čas uverejnenia: 9. marca 2023