铝合金中各元素对铝合金性能的影响有哪些？

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      铝合金因添加了不同金属元素而表现出不同的性能特点，就好比一道菜，加上不同的佐料后形成不同的味道。在各金属元素之中，对铝合金性能影响较大的元素有铜（Cu）、镁（Mg）、硅（Si）、铁（Fe）、锰（Mn）、镍（Ni）、锌（Zn）、铬（Cr）、钙（Ca）等，今天咱们就来谈谈这几个金属元素对铝合金性能的影响。

      铜（Cu）

      优点：固溶强化和时效强化效果，铜含量在4%到6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。增加含铜量，提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，使机械性能得以提高，切削性变好。

      缺点：降低耐蚀性和塑形，使热裂倾向增大。

      镁（Mg）

      优点：提高抗拉强度和屈服极限，提高合金的切削加工性。

      缺点：Mg2Si会使铸件变脆。
   
      硅（Si）

      优点：改善合金的铸造性能，硅与铝能组成固溶体，提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。二元铝基合金有高的耐蚀性。改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。硅还是改善流动性能的主要成份，从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

      缺点：结晶析出的硅(Si)易出现游离硅的硬质点，使切削性变差，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。

      铁（Fe）

      优点：铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈，即有不易脱模的现象。当铁含量超过0.6％后，粘模现象便大为减轻。

      缺点：铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，生成金属化合物，形成硬点。这种组织还会降低机械性能，热裂性增大，使铸件产生脆性。并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。

      锰（Mn）

      优点：合金强度随溶解度增加而不断增加，锰含量为0.8%时，延伸率达最大值。锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化，主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成（Fe、Mn）Al6，使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，减小铁的有害影响。

      缺点：锰含量过高时，会引起偏析。

      镍(Ni)

      优点：有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。

      缺点：降低耐蚀性及热导性。

      锌（Zn）

      优点：铝中同时加入锌和镁，形成强化相Mg/Zn2，对合金产生明显的强化作用。

      缺点：存在应力腐蚀开裂的倾向。

      铬(Cr)

      优点：铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。

      缺点：增加淬火敏感性。

      钙（Ca）

      优点：钙在铝合金中固溶度极低，与铝形成CaAl4化合物，钙又是铝合金的超塑性元素，大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。钙和硅形成CaSi2，不溶于铝， 由于减小了硅的固溶量，可稍微提高工业纯铝的导电性能。钙能改善铝合金切削性能。微量钙有利于去除铝液中的氢。

      缺点：CaSi2不能使铝合金热处理强化。

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