影響鋁方管質(zhì)量的8種元素

  影響性能的八大元素有：釩、鈣、鉛、錫、鉍、銻、鈹及鈉等金屬元素，由于根據(jù)成品鋁管材的用途不一樣在加工過(guò)程中所加入的元素這些雜質(zhì)元素由于熔點(diǎn)高低不一，結(jié)構(gòu)不同與鋁形成的化合物也不同，因而對(duì)于鋁合金性能的影響也不一樣。
　　
　　1、金屬元素：銅元素的影響
　　
　　銅是重要的合金元素，有一定的固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效析出的CuAl2有著顯著的時(shí)效強(qiáng)化效果。鋁管中銅含量通常在2.5%-5%，銅含量在4%~6.8%時(shí)強(qiáng)化效果最好，所以大部門硬鋁合金的含銅量處于這范圍。
　　
　　2、金屬元素：硅元素的影響
　　
　　Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部門Mg2Si在鋁中的最大溶解度為1.85%，且隨溫度的降低而減速小，變形鋁合金中，硅單獨(dú)加入鋁板中只限于焊接材料，硅加入鋁中亦有一定的強(qiáng)化作用。
　　
　　3、金屬元素：鎂元素的影響
　　
　　鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是顯著的，每增加1%鎂，抗拉強(qiáng)度大約升高瞻遠(yuǎn)34MPa。假如加入1%以下的錳，可能增補(bǔ)強(qiáng)化作用。因此加錳后可降低鎂含量，同時(shí)可降低熱裂傾向，另外錳還可以使Mg5Al8化合物平均沉淀，改善抗蝕性和焊接機(jī)能。
　　
　　4、金屬元素：錳元素的影響
　　
　　錳在固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時(shí)，延伸率達(dá)最大值。Al-Mn合金長(zhǎng)短時(shí)效硬化合金，即不可熱處理強(qiáng)化。
　　
　　5、金屬元素：鋅元素的影響
　　
　　Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部門275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%。鋅單獨(dú)加入鋁中，在變形前提下對(duì)鋁合金強(qiáng)度的進(jìn)步十分有限，同時(shí)存在應(yīng)力侵蝕開裂、傾向，因而限制了它的應(yīng)用。
　　
　　6、金屬元素：鐵和硅的影響
　　
　　鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中，硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中，均作為合金元素加的，在基它鋁合金中，硅和鐵是常見(jiàn)的雜質(zhì)元素，對(duì)合金機(jī)能有顯著的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時(shí)，形成β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時(shí)，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅比例不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起鑄件產(chǎn)生裂紋，中鐵含量過(guò)高時(shí)會(huì)使鑄件產(chǎn)生脆性。
　　
　　7、金屬元素：鈦和硼的影響
　　
　　鈦是鋁合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成TiAl2相，成為結(jié)晶時(shí)的非自發(fā)核心，起細(xì)化鍛造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產(chǎn)生包反應(yīng)時(shí)，鈦的臨界含量約為0.15%，假如有硼存在則減速小到0.01%。
　　
　　8、金屬元素：鉻和鍶的影響
　　
　　鉻在鋁板中形成（CrFe）Al7和（CrMn）Al12等金屬間化合物，阻礙再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大過(guò)程，對(duì)合金有一定的強(qiáng)化作用，還能改善合金韌性和降低應(yīng)力侵蝕開裂敏感性。但會(huì)場(chǎng)增加淬火敏感性，使陽(yáng)極氧化膜呈黃色，鉻在鋁合金中的添加量一般不超過(guò)0.35%，并隨合金中過(guò)渡元素的增加而降低，鍶對(duì)擠壓用鋁合金中加入0.015%~0.03%鍶，使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相，減少了鑄錠平均化時(shí)間60%~70%，進(jìn)步材料力學(xué)機(jī)能和塑性加工性；改善制品表面粗拙度。對(duì)于高硅（10%~13%）變形鋁合金中加入0.02%~0.07%鍶元素，可使初晶減少至最低限度，力學(xué)機(jī)能也明顯進(jìn)步，抗拉強(qiáng)度бb由233MPa進(jìn)步到236MPa，屈服強(qiáng)度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在過(guò)共晶Al-Si合金中加入鍶，能減小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工機(jī)能，可順利地?zé)彳埡屠滠?。特高壓交流輸電線路耐張塔采用的鋁管式剛性跳線,其跳線、間隔棒和鋁管端部連接金具等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,電場(chǎng)強(qiáng)度較高,容易發(fā)生電暈,需要對(duì)其表面電場(chǎng)分布進(jìn)行研究。為此運(yùn)用3維有限元法,對(duì)特高壓交流試驗(yàn)示范工程中采用的鋁管式剛性跳線進(jìn)行了電位和電場(chǎng)仿真計(jì)算,得到了跳線、鋁管和端部金具表面的電場(chǎng)分布,并針對(duì)跳線和端部