एल्युमिनियम मिश्र धातु में अशुद्धता तत्वों का प्रभाव

वैनेडियम, एल्युमिनियम मिश्रधातु में VAl11 अपवर्तक यौगिक बनाता है, जो पिघलने और ढलाई की प्रक्रिया में कणों को परिष्कृत करने में भूमिका निभाता है, लेकिन इसका प्रभाव टाइटेनियम और ज़िरकोनियम की तुलना में कम होता है। वैनेडियम में पुनःक्रिस्टलीकरण संरचना को परिष्कृत करने और पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान को बढ़ाने का भी प्रभाव होता है।

एल्युमिनियम मिश्रधातु में कैल्शियम की ठोस घुलनशीलता अत्यंत कम होती है, और यह एल्युमिनियम के साथ CaAl4 यौगिक बनाता है। कैल्शियम भी एल्युमिनियम मिश्रधातु का एक अतिप्लास्टिक तत्व है। लगभग 5% कैल्शियम और 5% मैंगनीज युक्त एल्युमिनियम मिश्रधातु में अतिप्लास्टिकता होती है। कैल्शियम और सिलिकॉन मिलकर CaSi बनाते हैं, जो एल्युमिनियम में अघुलनशील है। चूँकि सिलिकॉन के ठोस विलयन की मात्रा कम हो जाती है, इसलिए औद्योगिक शुद्ध एल्युमिनियम की चालकता में थोड़ा सुधार हो सकता है। कैल्शियम एल्युमिनियम मिश्रधातु के काटने के प्रदर्शन को बेहतर बना सकता है। CaSi2 एल्युमिनियम मिश्रधातु के ताप उपचार को मज़बूत नहीं कर सकता। पिघले हुए एल्युमिनियम में हाइड्रोजन को हटाने के लिए कैल्शियम की मात्रा लाभदायक होती है।

सीसा, टिन और बिस्मथ तत्व कम गलने वाली धातुएँ हैं। एल्युमीनियम में इनकी घुलनशीलता कम होती है, जिससे मिश्रधातु की मजबूती थोड़ी कम हो जाती है, लेकिन काटने की क्षमता में सुधार हो सकता है। बिस्मथ जमने के दौरान फैलता है, जो फीडिंग के लिए फायदेमंद है। उच्च मैग्नीशियम मिश्रधातुओं में बिस्मथ मिलाने से "सोडियम भंगुरता" को रोका जा सकता है।

एंटीमनी का उपयोग मुख्यतः ढली हुई एल्युमीनियम मिश्रधातुओं में संशोधक के रूप में किया जाता है, और गढ़ी हुई एल्युमीनियम मिश्रधातुओं में इसका प्रयोग बहुत कम होता है। सोडियम भंगुरता को रोकने के लिए केवल Al-Mg गढ़ी हुई एल्युमीनियम मिश्रधातुओं में बिस्मथ का उपयोग किया जाता है। जब एंटीमनी तत्व को कुछ Al-Zn-Mg-Cu मिश्रधातुओं में मिलाया जाता है, तो गर्म दबाव और ठंडे दबाव के प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

बेरिलियम गढ़े हुए एल्यूमीनियम मिश्रधातु में ऑक्साइड फिल्म की संरचना में सुधार कर सकता है और ढलाई के दौरान जलने से होने वाले नुकसान और समावेशन को कम कर सकता है। बेरिलियम एक विषैला तत्व है जो एलर्जी पैदा कर सकता है। इसलिए, खाद्य और पेय पदार्थों के संपर्क में आने वाले एल्यूमीनियम मिश्रधातुओं में बेरिलियम नहीं होना चाहिए। वेल्डिंग सामग्री में बेरिलियम की मात्रा आमतौर पर 8μg/ml से कम नियंत्रित की जाती है। वेल्डिंग बेस के रूप में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्रधातु में भी बेरिलियम की मात्रा नियंत्रित होनी चाहिए।

सोडियम एल्युमीनियम में लगभग अघुलनशील है, इसकी अधिकतम ठोस घुलनशीलता 0.0025% से कम है, और सोडियम का गलनांक कम (97.8°C) है। जब मिश्रधातु में सोडियम मौजूद होता है, तो यह जमने के दौरान डेन्ड्राइट या कण सीमाओं की सतह पर अधिशोषित हो जाता है। तापीय प्रसंस्करण के दौरान, कण सीमा पर सोडियम एक तरल अधिशोषण 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 ग्रहण कर मुक्त सोडियम का अवक्षेपण कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप "सोडियम भंगुरता" होती है। इसलिए, उच्च-मैग्नीशियम एल्युमीनियम मिश्रधातुओं में सोडियम लवण फ्लक्स का उपयोग नहीं किया जा सकता है। "सोडियम भंगुरता" को रोकने की विधि क्लोरीनीकरण विधि है, जो सोडियम को NaCl बनाकर धातुमल में छोड़ती है, और बिस्मथ मिलाकर इसे Na2Bi बनाती है और धातु मैट्रिक्स में प्रवेश कराती है; Na3Sb बनाने के लिए एंटीमनी मिलाना या दुर्लभ मृदा मिलाना भी वही भूमिका निभा सकता है।

MAT एल्युमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित