알루미늄 합금의 다양한 첨가원소의 역할

실리콘(Si)
실리콘(Si)은 유동성을 향상시키는 주성분입니다.공융에서 과공정까지 최고의 유동성을 얻을 수 있습니다.그러나 결정화된 실리콘(Si)은 딱딱한 점을 형성하는 경향이 있어 절단 성능이 저하됩니다.따라서 일반적으로 공융점을 초과하는 것은 허용되지 않습니다.또한, 실리콘(Si)은 인장강도, 경도, 절삭성, 고온 강도를 향상시키는 동시에 연신율을 감소시킬 수 있습니다.
마그네슘(Mg) 알루미늄-마그네슘 합금은 내식성이 가장 좋습니다.따라서 ADC5와 ADC6은 내식성 합금입니다.응고범위가 매우 커서 열간취성을 가지며, 주조품에 균열이 생기기 쉬워 주조가 어렵다.AL-Cu-Si 재료의 불순물인 마그네슘(Mg), Mg2Si는 주조를 부서지기 쉽게 만들기 때문에 표준은 일반적으로 0.3% 이내입니다.

철(Fe) 철(Fe)은 아연(Zn)의 재결정 온도를 크게 높이고 재결정 과정을 느리게 할 수 있지만, 다이캐스팅 용해 시 철(Fe)은 철 도가니, 구즈넥 튜브, 용해 도구 등에서 나오며, 아연(Zn)에 용해됩니다.알루미늄(Al)에 담지된 철(Fe)은 극히 작으며, 철(Fe)이 용해도 한계를 초과하면 FeAl3로 결정화됩니다.Fe로 인한 결함은 대부분 FeAl3 화합물로서 슬래그와 부유물을 생성합니다.주물이 부서지기 쉽고, 가공성이 저하됩니다.철의 유동성은 주조 표면의 매끄러움에 영향을 미칩니다.
철(Fe)의 불순물은 바늘 모양의 FeAl3 결정을 생성합니다.다이캐스팅은 급냉되므로 석출된 결정이 매우 미세하여 유해성분으로 볼 수 없습니다.함량이 0.7% 미만이면 탈형이 쉽지 않으므로 다이캐스팅에는 철 함량 0.8~1.0%가 더 좋습니다.철(Fe)이 다량 함유되면 금속화합물이 형성되어 딱딱한 점을 형성하게 됩니다.또한 철(Fe) 함량이 1.2%를 초과하면 합금의 유동성이 감소하고 주조 품질이 손상되며 다이캐스팅 장비의 금속 부품의 수명이 단축됩니다.

니켈(Ni) 구리(Cu)와 마찬가지로 인장강도와 경도가 높아지는 경향이 있으며, 내식성에 큰 영향을 미칩니다.고온강도와 내열성을 향상시키기 위해 니켈(Ni)을 첨가하는 경우도 있지만, 내식성과 열전도율에는 부정적인 영향을 미친다.

망간(Mn) 구리(Cu)와 실리콘(Si)을 함유한 합금의 고온 강도를 향상시킬 수 있습니다.일정 한도를 초과하면 Al-Si-Fe-P+o{T*T f;X Mn 4차 화합물이 생성되기 쉬우며, 이는 쉽게 경화점을 형성하고 열전도율을 감소시킬 수 있습니다.망간(Mn)은 알루미늄 합금의 재결정 과정을 방지하고 재결정 온도를 높이며 재결정 입자를 크게 미세화할 수 있습니다.재결정립의 미세화는 주로 재결정립의 성장에 대한 MnAl6 화합물 입자의 방해효과에 기인한다.MnAl6의 또 다른 기능은 불순물 철(Fe)을 용해하여 (Fe, Mn)Al6을 형성하고 철의 유해한 영향을 줄이는 것입니다.망간(Mn)은 알루미늄 합금의 중요한 원소이며 독립형 Al-Mn 이원 합금으로 첨가하거나 다른 합금 원소와 함께 첨가할 수 있습니다.따라서 대부분의 알루미늄 합금에는 망간(Mn)이 포함되어 있습니다.

아연(Zn)
불순물이 함유된 아연(Zn)이 존재하면 고온 취성을 나타냅니다.그러나 수은(Hg)과 결합하여 강한 HgZn2 합금을 형성하면 상당한 강화 효과가 나타납니다.JIS에서는 불순물인 아연(Zn)의 함량을 1.0% 미만으로 규정하고 있으나, 외국 규격에서는 3%까지 허용할 ​​수 있습니다.이 논의에서는 아연(Zn)을 합금 성분으로 언급하는 것이 아니라 주조품에 균열을 일으키는 경향이 있는 불순물로서의 역할을 언급하고 있습니다.

크롬(Cr)
크롬(Cr)은 알루미늄에서 (CrFe)Al7 및 (CrMn)Al12와 같은 금속간 화합물을 형성하여 핵생성과 재결정 성장을 방해하고 합금을 강화하는 효과를 제공합니다.또한 합금의 인성을 향상시키고 응력 부식 균열 감도를 줄일 수 있습니다.그러나 담금질 감도를 높일 수 있습니다.

티타늄(Ti)
합금에 소량의 티타늄(Ti)을 첨가해도 기계적 특성은 향상되지만 전기 전도도는 감소할 수도 있습니다.석출 경화를 위한 Al-Ti 계열 합금에서 티타늄(Ti)의 임계 함량은 약 0.15%이며, 붕소를 첨가하면 그 존재를 줄일 수 있습니다.

납(Pb), 주석(Sn), 카드뮴(Cd)
알루미늄 합금에는 칼슘(Ca), 납(Pb), 주석(Sn) 및 기타 불순물이 존재할 수 있습니다.이들 원소는 녹는점과 구조가 다르기 때문에 알루미늄(Al)과 서로 다른 화합물을 형성하여 알루미늄 합금의 특성에 다양한 영향을 미칩니다.칼슘(Ca)은 알루미늄에 대한 고용도가 매우 낮으며, 알루미늄(Al)과 CaAl4 화합물을 형성하여 알루미늄 합금의 절삭 성능을 향상시킬 수 있습니다.납(Pb)과 주석(Sn)은 저융점 금속으로 알루미늄(Al)에 대한 고용도가 낮아 합금의 강도를 낮추지만 절삭 성능을 향상시킬 수 있다.

납(Pb) 함량을 높이면 아연(Zn)의 경도가 낮아지고 용해도가 높아질 수 있습니다.그러나 알루미늄:아연 합금에 납(Pb), 주석(Sn), 카드뮴(Cd) 중 어느 하나라도 규정량을 초과하면 부식이 발생할 수 있습니다.이러한 부식은 불규칙하고 일정 기간이 지나면 발생하며 특히 고온, 고습한 분위기에서 두드러집니다.