एल्यूमीनियम मिश्र धातु में अशुद्धता तत्वों का प्रभाव

वैनेडियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु में VAl11 दुर्दम्य यौगिक बनाता है, जो पिघलने और ढलाई प्रक्रिया में अनाज को परिष्कृत करने में भूमिका निभाता है, लेकिन प्रभाव टाइटेनियम और ज़िरकोनियम की तुलना में छोटा होता है। वैनेडियम में पुनर्क्रिस्टलीकरण संरचना को परिष्कृत करने और पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान को बढ़ाने का भी प्रभाव होता है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु में कैल्शियम की ठोस घुलनशीलता बेहद कम है, और यह एल्यूमीनियम के साथ CaAl4 यौगिक बनाता है। कैल्शियम भी एल्यूमीनियम मिश्र धातु का एक सुपरप्लास्टिक तत्व है। लगभग 5% कैल्शियम और 5% मैंगनीज के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु में सुपरप्लास्टिकिटी होती है। कैल्शियम और सिलिकॉन CaSi बनाते हैं, जो एल्यूमीनियम में अघुलनशील है। चूँकि सिलिकॉन के ठोस घोल की मात्रा कम हो जाती है, औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम की चालकता में थोड़ा सुधार किया जा सकता है। कैल्शियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु के काटने के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। CaSi2 एल्यूमीनियम मिश्र धातु के ताप उपचार को मजबूत नहीं कर सकता है। पिघले हुए एल्यूमीनियम में हाइड्रोजन को हटाने के लिए ट्रेस कैल्शियम फायदेमंद होता है।

सीसा, टिन और बिस्मथ तत्व कम पिघलने वाली धातुएँ हैं। एल्यूमीनियम में उनकी ठोस घुलनशीलता कम होती है, जो मिश्र धातु की ताकत को थोड़ा कम कर देती है, लेकिन काटने के प्रदर्शन में सुधार कर सकती है। जमने के दौरान बिस्मथ फैलता है, जो भोजन के लिए फायदेमंद होता है। उच्च मैग्नीशियम मिश्रधातुओं में बिस्मथ मिलाने से "सोडियम भंगुरता" को रोका जा सकता है।

एंटीमनी का उपयोग मुख्य रूप से कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में एक संशोधक के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग शायद ही कभी गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में किया जाता है। सोडियम उत्सर्जन को रोकने के लिए अल-एमजी गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र धातु में केवल बिस्मथ का विकल्प रखें। जब कुछ अल-जेडएन-एमजी-सीयू मिश्र धातुओं में सुरमा तत्व जोड़ा जाता है, तो गर्म दबाने और ठंडे दबाने के प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

बेरिलियम गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र धातु में ऑक्साइड फिल्म की संरचना में सुधार कर सकता है और कास्टिंग के दौरान जलने के नुकसान और समावेशन को कम कर सकता है। बेरिलियम एक विषैला तत्व है जो एलर्जी विषाक्तता का कारण बन सकता है। इसलिए, भोजन और पेय पदार्थों के संपर्क में आने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में बेरिलियम नहीं हो सकता है। वेल्डिंग सामग्री में बेरिलियम की मात्रा आमतौर पर 8μg/ml से नीचे नियंत्रित की जाती है। वेल्डिंग बेस के रूप में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु को बेरिलियम की सामग्री को भी नियंत्रित करना चाहिए।

सोडियम एल्युमीनियम में लगभग अघुलनशील है, अधिकतम ठोस घुलनशीलता 0.0025% से कम है, और सोडियम का गलनांक कम (97.8°C) है। जब सोडियम मिश्र धातु में मौजूद होता है, तो यह जमने के दौरान डेंड्राइट्स या अनाज की सीमाओं की सतह पर सोख लिया जाता है। थर्मल प्रसंस्करण के दौरान, अनाज की सीमा पर सोडियम एक तरल सोखना परत बनाता है, और जब भंगुर दरार होती है, तो NaAlSi यौगिक बनता है, कोई मुक्त सोडियम मौजूद नहीं होता है, और "सोडियम भंगुरता" नहीं होती है। जब मैग्नीशियम की मात्रा 2% से अधिक हो जाती है, तो मैग्नीशियम सिलिकॉन ले लेगा और मुक्त सोडियम को अवक्षेपित कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप "सोडियम उत्सर्जन" होगा। इसलिए, उच्च-मैग्नीशियम एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को सोडियम नमक फ्लक्स का उपयोग करने की अनुमति नहीं है। "सोडियम भंगुरता" को रोकने की विधि क्लोरीनीकरण विधि है, जो सोडियम को NaCl बनाती है और इसे स्लैग में छोड़ देती है, और इसे Na2Bi बनाने और धातु मैट्रिक्स में प्रवेश करने के लिए बिस्मथ जोड़ती है; Na3Sb बनाने के लिए सुरमा जोड़ना या दुर्लभ पृथ्वी जोड़ना भी वही भूमिका निभा सकता है।

MAT एल्यूमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित