鋁合金中各種元素對(duì)鋁合金旋鈕性能的影響

銅元素：當(dāng)鋁銅合金的富鋁部分為548時(shí)，銅在鋁中的溶解度為5.65%，當(dāng)溫度降至302時(shí)，銅的溶解度為0.45%。銅是一種重要的合金元素，具有一定的固溶強(qiáng)化作用。此外，時(shí)效析出的CuAl2具有顯著的時(shí)效強(qiáng)化作用。鋁合金中的銅含量通常為2.5%～5%，當(dāng)銅含量為4%～6.8%時(shí)，強(qiáng)化效果好，因此大多數(shù)鋁合金旋鈕的銅含量都在這個(gè)范圍內(nèi)。

硅元素：在共晶溫度577時(shí)，硅在Al-Si合金體系固溶體中的溶解度為1.65%。雖然溶解度隨溫度降低而降低，但這種合金通常不能通過(guò)熱處理來(lái)強(qiáng)化。Al-Si合金具有優(yōu)異的鑄造性能和耐腐蝕性。如果鎂和硅同時(shí)添加到鋁中以形成鋁鎂硅合金，則強(qiáng)化相為MgSi。鎂與硅的質(zhì)量比為1.73:1。在設(shè)計(jì)Al-Mg-Si合金體系的組成時(shí)，應(yīng)根據(jù)該比例在基體上配置鎂和硅的含量。一些Al-Mg-Si合金，為了提高強(qiáng)度，添加適量的銅，同時(shí)添加適量的鉻，以抵消銅對(duì)耐腐蝕性的不利影響。

鋁合金旋鈕在Al-Mg2Si合金體系平衡相圖的富鋁部分，Mg2Si在鋁中的溶解度為1.85%，并且隨著溫度的降低，減速度很小。在變形鋁合金中，單獨(dú)添加到鋁中的硅限于焊接材料，添加到鋁的硅也具有一定的強(qiáng)化效果。

鎂元素：盡管Al-Mg合金體系平衡相圖中富鋁部分的溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度大大降低，但大多數(shù)工業(yè)變形鋁合金中的鎂含量低于6%，硅含量也較低。這種合金不能通過(guò)熱處理強(qiáng)化，但具有良好的焊接性、耐腐蝕性和中等強(qiáng)度。鎂在鋁上的強(qiáng)化是明顯的，每增加1%鎂的拉伸強(qiáng)度就增加約34MPa。如果添加的錳少于1%，則可以補(bǔ)充強(qiáng)化效果。因此，添加錳可以降低鎂含量和熱裂傾向。此外，錳可以使鋁合金旋鈕均勻沉淀，提高耐蝕性和焊接性能。

錳元素：在658的共晶溫度下，錳在Al-Mn合金體系水平平衡相圖的固溶體中的溶解度為1.82%。合金的強(qiáng)度隨著溶解度的增加而增加。當(dāng)錳含量為0.8%時(shí)，伸長(zhǎng)率達(dá)到大值。Al-Mn合金是一種非時(shí)效硬化合金，即不能通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。

錳可以阻止鋁合金的再結(jié)晶過(guò)程，提高再結(jié)晶溫度，顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化主要由MnAl6化合物的分散顆粒阻止。MnAl6的另一個(gè)功能是溶解雜質(zhì)鐵并形成（Fe，Mn）Al6，減少鐵的有害影響。錳是鋁合金的一種重要元素，可單獨(dú)添加以形成Al-Mn二元合金，通常與其他合金元素一起添加。因此，大多數(shù)鋁合金都含有錳。