Vanadium vormt een vuurvaste verbinding VAl11 in een aluminiumlegering, die een rol speelt bij het raffineren van korrels in het smelt- en gietproces, maar het effect is kleiner dan dat van titanium en zirkonium. Vanadium heeft ook het effect dat het de herkristallisatiestructuur verfijnt en de herkristallisatietemperatuur verhoogt.
De vaste oplosbaarheid van calcium in een aluminiumlegering is extreem laag en vormt een CaAl4-verbinding met aluminium. Calcium is ook een superplastisch element van een aluminiumlegering. Aluminiumlegering met ongeveer 5% calcium en 5% mangaan heeft superplasticiteit. Calcium en silicium vormen CaSi, dat onoplosbaar is in aluminium. Omdat de hoeveelheid vaste oplossing van silicium wordt verminderd, kan de geleidbaarheid van industrieel zuiver aluminium enigszins worden verbeterd. Calcium kan de snijprestaties van aluminiumlegeringen verbeteren. CaSi2 kan de warmtebehandeling van aluminiumlegeringen niet versterken. Spoorcalcium is gunstig voor het verwijderen van waterstof in gesmolten aluminium.
Lood-, tin- en bismutelementen zijn laagsmeltende metalen. Ze hebben weinig vaste oplosbaarheid in aluminium, wat de sterkte van de legering enigszins vermindert, maar de snijprestaties kan verbeteren. Bismut zet uit tijdens het stollen, wat gunstig is voor de voeding. Het toevoegen van bismut aan legeringen met een hoog magnesiumgehalte kan “natriumbrosheid” voorkomen.
Antimoon wordt voornamelijk gebruikt als modificator in gegoten aluminiumlegeringen en wordt zelden gebruikt in gesmeed aluminiumlegeringen. Vervang alleen bismut in Al-Mg-gesmeed aluminiumlegeringen om natriumverbrossing te voorkomen. Wanneer het antimoonelement aan sommige Al-Zn-Mg-Cu-legeringen wordt toegevoegd, kunnen de prestaties van warmpersen en koudpersen worden verbeterd.
Beryllium kan de structuur van de oxidefilm in een gesmeed aluminiumlegering verbeteren en brandverlies en insluitsels tijdens het gieten verminderen. Beryllium is een giftig element dat allergische vergiftiging kan veroorzaken. Daarom kunnen aluminiumlegeringen die in contact komen met voedsel en dranken geen beryllium bevatten. Het gehalte aan beryllium in lasmaterialen wordt gewoonlijk onder de 8μg/ml gehouden. De aluminiumlegering die als lasbasis wordt gebruikt, moet ook het berylliumgehalte controleren.
Natrium is vrijwel onoplosbaar in aluminium, de maximale oplosbaarheid in vaste stoffen is minder dan 0,0025% en het smeltpunt van natrium is laag (97,8°C). Wanneer natrium in de legering aanwezig is, wordt het tijdens het stollen geadsorbeerd op het oppervlak van dendrieten of korrelgrenzen. Tijdens thermische verwerking vormt natrium op de korrelgrens een vloeistofadsorptielaag, en wanneer bros kraken optreedt, wordt de NaAlSi-verbinding gevormd, bestaat er geen vrij natrium en treedt er geen "natriumbrosheid" op. Wanneer het magnesiumgehalte hoger is dan 2%, zal magnesium silicium opnemen en vrij natrium neerslaan, wat resulteert in “natriumverbrossing”. Daarom mogen aluminiumlegeringen met een hoog magnesiumgehalte geen natriumzoutvloeistoffen gebruiken. De methode om “natriumverbrossing” te voorkomen is de chloreringsmethode, waarbij natrium NaCl vormt en dit in de slak loost, en bismut wordt toegevoegd om het Na2Bi te laten vormen en in de metaalmatrix terecht te komen; het toevoegen van antimoon om Na3Sb te vormen of het toevoegen van zeldzame aardmetalen kan ook dezelfde rol spelen.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminium
Posttijd: 11 november 2023
