8030铝合金中的元素、杂质及其作用

(1)一般情况下，Fe在铝合金中是杂质，Fe在铝中的最大溶解度是0．052％ ，室温下为0．002％ 。铁与铝可以形成金属间化合物FeAL3相，其呈针状性脆可使铝的强度略微提高，塑性稍许降低。但在本合金中，Fe是作为合金的主要元素添加的，因为添加Fe后可以提高合金的强度和抗蠕变性能。但对Fe含量(质量分数，下同)要适当控制，以0．45％ ～0．60％为宜；

(2)为了提高8030合金铝杆的强度、塑性和表面光亮度，在合金添加少量的Cu。通常铝合金中添加Cu会使其导电性能降低，但少量的Cu会与铝形成CuAL2化合物融入固溶体中，在热处理过程中会以金属化合物的形成析出，反而使铝合金的导电率比固溶状态略高。Cu含量以0．18％ ～0．25％为宜；

(3)一般情况下Si和Fe是铝中的共存杂质，在本合金中虽然Fe>Si所形成的化合物，相对于Si>Fe时所形成的化合物，对铝合金的不利影响要小，但对其也要严格控制，Si含量应<0．08％ ；

(4)Zn是合金中的杂质，虽然对本合金的导电率和性能影响不大，但也要严格控制，其含量以<0．04％ 为宜；

(5)Ti、Mg、Mn、Cr是本合金中的有害杂质，可以使合金的导电率大幅降低，因而一定要严格控制。4种元素中除Ti含量控制在<0．002％ 以外，其余元素的含量均应<0．03％ ；

(6)为了消除Ti、Mg、Mn、Cr等杂质对合金性能的不良影响，向合金中添加0．01％ 一0．03％ 的B。B可以和这些杂质生成不溶的化合物，使这些杂质从固溶体中析出来，进而使导电性能得以改善；

(7)稀土元素Re加入合金后会富余在晶粒上，其与Fe、Si相分布区域一致。连续轧制后破碎，使晶粒细化，也可减小Fe、Si的有害影响，防止金属化合物在晶界上形成硬脆的针状化合物，有利于提高铝杆的力学性能和导电性能。此外Re元素还有固氢的作用，能与熔体中的氢形成稀土化合物(ReH1、ReH3)，改变氢在熔体中的存在状态，抑制氢气的形核，减少熔体在凝固时疏松和气孔缺陷的形成。此外，氢还会与固溶于合金中的有害杂质形成稀土化合物在晶界上析出，从而降低有害杂质在固溶体中的溶量。总之，稀土铈的加入可以改善合金晶体的组织结构，从而提高合金的力学性能和导电性能，加入量以0．01％ 一0．03％为好。根据上述研究分析，我公司8030合金成分的内控标准见表1。

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