एल्युमिनियम मिश्रधातु में अशुद्धता तत्वों का प्रभाव

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

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

सीसा, टिन और बिस्मथ तत्व कम पिघलने वाली धातुएँ हैं। एल्युमिनियम में इनकी घुलनशीलता थोड़ी कम होती है, जो मिश्रधातु की ताकत को थोड़ा कम कर देती है, लेकिन काटने के प्रदर्शन को बेहतर बना सकती 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 मुख्य रूप से कास्ट एल्युमिनियम मिश्र धातुओं में संशोधक के रूप में किया जाता है, और गढ़ा एल्युमिनियम मिश्र धातुओं में इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। सोडियम भंगुरता को रोकने के लिए केवल Al-Mg गढ़ा एल्युमिनियम मिश्र धातुओं में बिस्मथ का उपयोग किया जाता है। जब एंटीमनी तत्व को कुछ Al-Zn-Mg-Cu मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है, तो गर्म दबाव और ठंडे दबाव के प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

बेरिलियम गढ़े हुए 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 कम नियंत्रित की जाती है। वेल्डिंग बेस के रूप में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु में भी बेरिलियम की मात्रा को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

सोडियम एल्युमिनियम में लगभग अघुलनशील है, अधिकतम ठोस घुलनशीलता 0.0025% से कम है, और सोडियम का गलनांक कम (97.8 डिग्री सेल्सियस) है। जब मिश्रधातु में सोडियम मौजूद होता है, तो यह ठोसकरण के दौरान डेंड्राइट 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 भंगुरता" होगी। इसलिए, उच्च-मैग्नीशियम एल्यूमीनियम मिश्रधातुओं को सोडियम नमक प्रवाह 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 डिस्चार्ज करती है, और बिस्मथ को Na2Bi बनाने और धातु मैट्रिक्स में प्रवेश करने के लिए जोड़ती है; एन्टीमनी मिलाकर Na3Sb बनाना या दुर्लभ मृदा (रेयर अर्थ) मिलाना भी वही भूमिका निभा सकता है।

MAT एल्युमिनियम से मई जियांग द्वारा संपादित