Cuivre (Cu)
Lorsque le cuivre (Cu) est dissous dans les alliages d’aluminium, les propriétés mécaniques sont améliorées et les performances de coupe deviennent meilleures. Cependant, la résistance à la corrosion diminue et des fissures à chaud sont susceptibles de se produire. Le cuivre (Cu), en tant qu'impureté, a le même effet.
La résistance et la dureté de l'alliage peuvent être considérablement augmentées avec une teneur en cuivre (Cu) supérieure à 1,25 %. Cependant, la précipitation d'Al-Cu provoque un retrait lors du moulage sous pression, suivi d'une expansion, ce qui rend la taille de la pièce moulée instable.
Magnésium (Mg)
Une petite quantité de magnésium (Mg) est ajoutée pour supprimer la corrosion intergranulaire. Lorsque la teneur en magnésium (Mg) dépasse la valeur spécifiée, la fluidité se détériore et la fragilité thermique et la résistance aux chocs sont réduites.
Silicium (Si)
Le silicium (Si) est le principal ingrédient permettant d’améliorer la fluidité. La meilleure fluidité peut être obtenue de l'eutectique à l'hypereutectique. Cependant, le silicium (Si) qui cristallise a tendance à former des points durs, ce qui rend les performances de coupe moins bonnes. Il n’est donc généralement pas permis de dépasser le point eutectique. De plus, le silicium (Si) peut améliorer la résistance à la traction, la dureté, les performances de coupe et la résistance à haute température tout en réduisant l'allongement.
Magnésium (Mg) L'alliage aluminium-magnésium présente la meilleure résistance à la corrosion. Par conséquent, l’ADC5 et l’ADC6 sont des alliages résistants à la corrosion. Sa plage de solidification est très large, elle est donc fragile à chaud et les pièces moulées sont sujettes à la fissuration, ce qui rend la coulée difficile. Le magnésium (Mg) en tant qu'impureté dans les matériaux AL-Cu-Si, Mg2Si rendra le moulage fragile, la norme est donc généralement inférieure à 0,3 %.
Fer (Fe) Bien que le fer (Fe) puisse augmenter considérablement la température de recristallisation du zinc (Zn) et ralentir le processus de recristallisation, lors de la fusion par moulage sous pression, le fer (Fe) provient des creusets en fer, des tubes à col de cygne et des outils de fusion, et est soluble dans le zinc (Zn). Le fer (Fe) transporté par l'aluminium (Al) est extrêmement petit et lorsque le fer (Fe) dépasse la limite de solubilité, il cristallise sous forme de FeAl3. Les défauts provoqués par Fe génèrent principalement des scories et des flottés sous forme de composés FeAl3. La pièce moulée devient cassante et l'usinabilité se détériore. La fluidité du fer affecte la douceur de la surface de coulée.
Les impuretés de fer (Fe) généreront des cristaux de FeAl3 en forme d’aiguilles. Étant donné que le moulage sous pression refroidit rapidement, les cristaux précipités sont très fins et ne peuvent pas être considérés comme des composants nocifs. Si la teneur est inférieure à 0,7 %, il n'est pas facile à démouler, donc une teneur en fer de 0,8 à 1,0 % est meilleure pour le moulage sous pression. S’il y a une grande quantité de fer (Fe), des composés métalliques se formeront, formant des points durs. De plus, lorsque la teneur en fer (Fe) dépasse 1,2 %, cela réduira la fluidité de l'alliage, endommagera la qualité de la coulée et réduira la durée de vie des composants métalliques dans l'équipement de moulage sous pression.
Nickel (Ni) Comme le cuivre (Cu), la résistance à la traction et la dureté ont tendance à augmenter, ce qui a un impact significatif sur la résistance à la corrosion. Parfois, du nickel (Ni) est ajouté pour améliorer la résistance à haute température et la résistance à la chaleur, mais il a un impact négatif sur la résistance à la corrosion et la conductivité thermique.
Manganèse (Mn) Il peut améliorer la résistance à haute température des alliages contenant du cuivre (Cu) et du silicium (Si). S'il dépasse une certaine limite, il est facile de générer des composés quaternaires Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, qui peuvent facilement former des points durs et réduire la conductivité thermique. Le manganèse (Mn) peut empêcher le processus de recristallisation des alliages d'aluminium, augmenter la température de recristallisation et affiner considérablement le grain de recristallisation. Le raffinement des grains de recristallisation est principalement dû à l’effet gênant des particules du composé MnAl6 sur la croissance des grains de recristallisation. Une autre fonction du MnAl6 est de dissoudre l’impureté fer (Fe) pour former (Fe, Mn)Al6 et réduire les effets nocifs du fer. Le manganèse (Mn) est un élément important des alliages d'aluminium et peut être ajouté en tant qu'alliage binaire Al-Mn autonome ou avec d'autres éléments d'alliage. C’est pourquoi la plupart des alliages d’aluminium contiennent du manganèse (Mn).
Zinc (Zn)
Si du zinc impur (Zn) est présent, il présentera une fragilité à haute température. Cependant, lorsqu’il est combiné avec du mercure (Hg) pour former des alliages HgZn2 solides, il produit un effet de renforcement significatif. JIS stipule que la teneur en zinc impur (Zn) doit être inférieure à 1,0 %, alors que les normes étrangères peuvent autoriser jusqu'à 3 %. Cette discussion ne fait pas référence au zinc (Zn) en tant que composant d'alliage mais plutôt à son rôle d'impureté qui a tendance à provoquer des fissures dans les pièces moulées.
Chrome (Cr)
Le chrome (Cr) forme des composés intermétalliques tels que (CrFe)Al7 et (CrMn)Al12 dans l'aluminium, empêchant la nucléation et la croissance de la recristallisation et fournissant des effets de renforcement à l'alliage. Il peut également améliorer la ténacité de l’alliage et réduire la sensibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte. Cependant, cela peut augmenter la sensibilité à la trempe.
Titane (Ti)
Même une petite quantité de titane (Ti) dans l’alliage peut améliorer ses propriétés mécaniques, mais elle peut également diminuer sa conductivité électrique. La teneur critique en titane (Ti) dans les alliages de la série Al-Ti pour le durcissement par précipitation est d'environ 0,15 % et sa présence peut être réduite grâce à l'ajout de bore.
Plomb (Pb), étain (Sn) et cadmium (Cd)
Le calcium (Ca), le plomb (Pb), l'étain (Sn) et d'autres impuretés peuvent exister dans les alliages d'aluminium. Étant donné que ces éléments ont des points de fusion et des structures différents, ils forment des composés différents avec l'aluminium (Al), ce qui entraîne des effets variables sur les propriétés des alliages d'aluminium. Le calcium (Ca) a une très faible solubilité solide dans l'aluminium et forme des composés CaAl4 avec l'aluminium (Al), ce qui peut améliorer les performances de coupe des alliages d'aluminium. Le plomb (Pb) et l'étain (Sn) sont des métaux à bas point de fusion et à faible solubilité solide dans l'aluminium (Al), ce qui peut réduire la résistance de l'alliage mais améliorer ses performances de coupe.
L'augmentation de la teneur en plomb (Pb) peut réduire la dureté du zinc (Zn) et augmenter sa solubilité. Cependant, si le plomb (Pb), l'étain (Sn) ou le cadmium (Cd) dépasse la quantité spécifiée dans un alliage d'aluminium et de zinc, une corrosion peut se produire. Cette corrosion est irrégulière, se produit après un certain temps et est particulièrement prononcée dans des atmosphères à haute température et à forte humidité.
Heure de publication : 09 mars 2023