ลูกบาศ์ก
ความสามารถในการละลายทองแดงสูงสุดในอลูมิเนียมคือ 5.65% เมื่อส่วนที่อุดมไปด้วยอลูมิเนียมของโลหะผสมอลูมิเนียมทองแดงคือ 548 และความสามารถในการละลายของทองแดงเท่ากับ 0.45% เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 302 ทองแดงเป็นองค์ประกอบผสมที่สำคัญ โซลูชั่นเสริมสร้างความเข้มแข็งผล นอกจากนี้ Cu Al2 ที่ตกตะกอนด้วยความชรามีผลต่อการเสริมความแข็งแรงของริ้วรอยอย่างมีนัยสำคัญ เนื้อหาทองแดงในโลหะผสมอลูมิเนียมมักจะ 2.5% -5% และผลการเสริมความแข็งแรงดีที่สุดเมื่อเนื้อหาทองแดงเป็น 4% -6.8% ดังนั้นเนื้อหาทองแดงของโลหะผสมอลูมิเนียมส่วนใหญ่อยู่ในช่วงนี้
โลหะผสมอลูมิเนียมทองแดงอาจมีองค์ประกอบน้อยลงเช่นซิลิกอน, แมกนีเซียม, แมงกานีส, โครเมียม, สังกะสีและเหล็ก
ศรี
ความสามารถในการละลายสูงสุดของซิลิคอนในสารละลายของแข็งคือ 1.65% ที่อุณหภูมิยูเทคติกของชิ้นส่วนอะลูมิเนียมที่อุดมด้วยอัลลอยด์ 577 Al-Si แม้ว่าความสามารถในการละลายจะลดลงตามอุณหภูมิที่ลดลง แต่โดยทั่วไปโลหะผสมดังกล่าวจะไม่เสริมความร้อน โลหะผสมอัลซีมีคุณสมบัติการหล่อที่ยอดเยี่ยมและทนต่อการกัดกร่อน
หากแมกนีเซียมและซิลิกอนถูกเพิ่มเข้าไปในอลูมิเนียมในเวลาเดียวกันเพื่อสร้างอัลลอยด์อลูมิเนียมแมกนีเซียมแมกนีเซียมระยะเสริมสร้างความแข็งแรงคือ MgSi อัตราส่วนมวลของแมกนีเซียมต่อซิลิกอนคือ 1.73: 1. เมื่อออกแบบองค์ประกอบโลหะผสมของ Al-Mg-Si เนื้อหาของแมกนีเซียมและซิลิคอนจะถูกจัดเรียงบนพื้นผิวในสัดส่วนนี้ ใน Al-Mg-Si โลหะผสมบางชนิดเพื่อเพิ่มความแข็งแรงมีการเพิ่มปริมาณทองแดงที่เหมาะสมและในเวลาเดียวกันจะมีการเพิ่มโครเมียมในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อชดเชยผลกระทบของทองแดงต่อความต้านทานการกัดกร่อน
Al-Mg2Si แผนภาพสมดุลเฟสผสมของโลหะผสมอลูมิเนียมความสามารถในการละลายสูงสุดของ Mg2Si ที่อุดมด้วยอลูมิเนียมในอลูมิเนียมคือ 1.85% และการชะลอตัวลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลง
ในอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ผิดรูปการเพิ่มขึ้นของซิลิกอนกับอลูมิเนียมเพียงอย่างเดียวนั้น จำกัด อยู่ที่วัสดุเชื่อม
มก.
ไดอะแกรมเฟสสมดุลอัล - Mg อัลลอยด์ส่วนที่อุดมด้วยอัล - แม้ว่าเส้นโค้งการละลายแสดงให้เห็นว่าการละลายของแมกนีเซียมในอลูมิเนียมลดลงอย่างมากกับอุณหภูมิในอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่พิการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ เนื้อหาซิลิกอนยังต่ำ โลหะผสมเหล่านี้ไม่สามารถเสริมความแข็งแรงได้โดยการชุบแข็ง แต่มีความสามารถในการบัดกรีที่ดี, ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความแข็งแรงปานกลาง
ความแข็งแรงของแมกนีเซียมบนอลูมิเนียมนั้นชัดเจน สำหรับแมกนีเซียมทุก 1% ที่เพิ่มเข้ามาความต้านทานแรงดึงจะเพิ่มขึ้นประมาณ 34MPa หากมีการเพิ่มแมงกานีสต่ำกว่า 1% ผลเสริมสร้างความเข้มแข็งอาจเสริม ดังนั้นหลังจากเพิ่มแมงกานีสแล้วปริมาณแมกนีเซียมจะลดลงและในเวลาเดียวกันแนวโน้มการแตกตัวด้วยความร้อนจะลดลง นอกจากนี้แมงกานีสยังสามารถตกตะกอนสารประกอบ Mg5Al8 อย่างสม่ำเสมอช่วยปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพการเชื่อม
Mn
ที่อุณหภูมิยูเทคติก 658 การละลายสมดุลสูงสุดของแมงกานีสในสารละลายที่เป็นของแข็งคือ 1.82% ความแข็งแรงของโลหะผสมเพิ่มขึ้นตามการละลายที่เพิ่มขึ้น เมื่อเนื้อหาแมงกานีสเป็น 0.8% การยืดตัวจะมีค่าสูงสุด โลหะผสม Al-Mn เป็นโลหะผสมชุบแข็งแบบไม่มีริ้วรอยกล่าวคือมันไม่สามารถเสริมความแข็งแรงได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน
แมงกานีสรีเนียมสามารถป้องกันกระบวนการตกผลึกของโลหะผสมอลูมิเนียมเพิ่มอุณหภูมิการตกผลึกอีกครั้งและสามารถปรับแต่งธัญพืชที่ตกผลึกใหม่ได้อย่างมีนัยสำคัญ การกลั่นของเมล็ดที่ผ่านการตกผลึกส่วนใหญ่เกิดจากอนุภาคที่กระจัดกระจายของสารประกอบ MnAl6 ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของธัญพืชที่ผ่านการตกผลึกใหม่ ฟังก์ชั่นอื่นของ MnAl6 คือการหลอมเหล็กเจือปนให้เป็นเหล็ก (Fe, Mn) Al6 และลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของเหล็ก
แฮฟเนียมแมงกานีสเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของโลหะผสมอลูมิเนียมและสามารถเพิ่มแยกต่างหากเพื่อสร้าง Al-Mn binary alloys ส่วนใหญ่จะถูกเพิ่มด้วยองค์ประกอบโลหะผสมอื่น ๆ ดังนั้นโลหะผสมอลูมิเนียมส่วนใหญ่จึงมีแมงกานีส
สังกะสี
ไดอะแกรมสมดุลอัลกอริธึมของ Al-Zn แสดงให้เห็นว่าการละลายของสังกะสีในอลูมิเนียมเป็น 31.6% เมื่อชิ้นส่วนที่มีอลูมิเนียมสูงถึง 275 และความสามารถในการละลายลดลง 5.6% เมื่อมันเป็น 125
สังกะสีรีเนียมถูกเติมลงในอลูมิเนียมเพียงอย่างเดียวและการปรับปรุงความแข็งแรงของอลูมิเนียมอัลลอยด์ภายใต้สภาวะการเสียรูปนั้นมี จำกัด มาก ในขณะเดียวกันก็มีการแตกร้าวและการกัดกร่อนจากความเครียดที่เกิดขึ้นซึ่ง จำกัด การใช้งานของมัน
เมื่อเพิ่มสังกะสีและแมกนีเซียมในอลูมิเนียมในเวลาเดียวกันขั้นตอนการเสริมความแข็งแรง Mg / Zn2 จะเกิดขึ้นซึ่งมีผลต่อการเสริมความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญกับโลหะผสม เมื่อปริมาณ Mg / Zn2 เพิ่มขึ้นจาก 0.5% เป็น 12% ความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเนื้อหาของแมกนีเซียมสูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมที่แข็งเป็นพิเศษซึ่งจำเป็นในการสร้างเฟส Mg / Zn2 ความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนความเครียดจะยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่ออัตราส่วนของสังกะสีต่อแมกนีเซียมถูกควบคุมที่ 2.7
ตัวอย่างเช่นหากมีการเพิ่มทองแดงบนพื้นฐานของ Al-Zn-Mg เพื่อสร้างอัลลอยด์ Al-Zn-Mg-Cu ผลการเสริมความแข็งแรงพื้นฐานนั้นใหญ่ที่สุดในบรรดาโลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมดและยังเป็นวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมที่สำคัญ ในอุตสาหกรรมการบินการบินและพลังงาน