Vanadium danner den ildfaste forbindelsen VAl11 i aluminiumlegering, som spiller en rolle i raffinering av korn i smelte- og støpeprosessen, men effekten er mindre enn for titan og zirkonium. Vanadium har også effekten av å raffinere omkrystalliseringsstrukturen og øke omkrystalliseringstemperaturen.
Kalsium har ekstremt lav løselighet i fast form i aluminiumslegering, og det danner en CaAl4-forbindelse med aluminium. Kalsium er også et superplastisk element i aluminiumslegering. Aluminiumslegering med omtrent 5 % kalsium og 5 % mangan har superplastisitet. Kalsium og silisium danner CaSi, som er uløselig i aluminium. Siden mengden fast silisiumløsning reduseres, kan konduktiviteten til industrielt rent aluminium forbedres noe. Kalsium kan forbedre skjæreytelsen til aluminiumslegering. CaSi2 kan ikke forsterke varmebehandlingen av aluminiumslegering. Spor av kalsium er gunstig for å fjerne hydrogen i smeltet aluminium.
Bly, tinn og vismut er metaller med lavt smeltepunkt. De har liten løselighet i aluminium, noe som reduserer legeringens styrke noe, men kan forbedre skjæreytelsen. Vismut utvider seg under størkning, noe som er gunstig for tilførsel. Å tilsette vismut til legeringer med høyt magnesiuminnhold kan forhindre «natriumsprøhet».
Antimon brukes hovedsakelig som modifiseringsmiddel i støpte aluminiumslegeringer, og brukes sjelden i smidde aluminiumslegeringer. Vismut bør kun erstattes i smidde Al-Mg-aluminiumslegeringer for å forhindre natriumforsprøhet. Når antimonelementet tilsettes noen Al-Zn-Mg-Cu-legeringer, kan ytelsen til varmpressing og kaldpressing forbedres.
Beryllium kan forbedre strukturen til oksidfilmen i smidd aluminiumslegering og redusere brenntap og inneslutninger under støping. Beryllium er et giftig grunnstoff som kan forårsake allergisk forgiftning. Derfor kan ikke aluminiumslegeringer som kommer i kontakt med mat og drikke inneholde beryllium. Innholdet av beryllium i sveisematerialer kontrolleres vanligvis under 8 μg/ml. Aluminiumslegeringen som brukes som sveisebase bør også kontrollere berylliuminnholdet.
Natrium er nesten uløselig i aluminium, den maksimale løseligheten i faste stoffer er mindre enn 0,0025 %, og smeltepunktet for natrium er lavt (97,8 °C). Når natrium finnes i legeringen, adsorberes det på overflaten av dendritter eller korngrenser under størkning. Under termisk prosessering danner natrium på korngrensen et flytende adsorpsjonslag, og når sprø sprekkdannelser oppstår, dannes NaAlSi-forbindelse, det finnes ikke fritt natrium, og "natriumsprøhet" oppstår ikke. Når magnesiuminnholdet overstiger 2 %, vil magnesium ta opp silisium og utfelle fritt natrium, noe som resulterer i "natriumforsprøhet". Derfor er det ikke tillatt å bruke natriumsaltflukser i aluminiumlegeringer med høyt magnesiuminnhold. Metoden for å forhindre "natriumforsprøhet" er kloreringsmetoden, som får natrium til å danne NaCl og slipper det ut i slaggen, og tilsetter vismut for å få det til å danne Na2Bi og komme inn i metallmatrisen; tilsetning av antimon for å danne Na3Sb eller tilsetning av sjeldne jordarter kan også spille samme rolle.
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminum
Publisert: 11. november 2023
