تأثیر عناصر مختلف بر آلیاژهای آلومینیوم مس

بسیاری از آلیاژهای ریخته گری و آلیاژهای آلومینیوم-مس-نیکل برای کاربردهای درجه حرارت بالا استفاده می شود، جایی که مقاومت در برابر خزش مهم باشد و مقاومت کششی یا فشاری یکسان است. مقاومت در برابر سایش به دلیل سختی بالا و وجود اجزای سخت به وجود می آید. آلیاژهای با 10-15٪ مس یا حداکثر سختی تصفیه شده در برابر سایش مقاومت بسیار بالایی دارند.

سیلیکون استحکام را در آلیاژها، عمدتا با افزایش قابلیت ریخته گری و در نتیجه استحکام ریخته گری افزایش می دهد، اما با کمی از بین رفتن شکل پذیری و مقاومت در برابر خستگی تغییر می کند. منیزیم قدرت و سختی آلیاژها را افزایش می دهد، اما به ویژه در ریخته گری، با کاهش قطعی شکل پذیری و مقاومت در برابر ضربه همراه است.

آهن خاصیت تقویت کننده مفیدی به ویژه در دمای بالا و در محتویات پایین تر (کمتر از 0.7٪ آهن) دارد. نیکل همانند منگنز دارای اثر تقویت کنندگی است، اگرچه اثرش محدودتر می باشد زیرا فقط برای کاهش اثر شکنندگی آهن عمل می کند.

منگنز و نیکل با هم خواص دمای اتاق را کاهش می دهند زیرا در ترکیبات آلومینیوم-منگنز-نیکل ترکیب شده و اثرات مفید یکدیگر را کاهش می دهند. اثر اصلی نیکل افزایش مقاومت در دمای بالا، خستگی و مقاومت در برابر خزش می باشد.

تیتانیوم به عنوان تصفیه کننده دانه اضافه می شود و در کاهش اندازه دانه آلیاژهای آلومینیوم مس بسیار موثر است. اگر این امر منجر به پراکندگی بهتر اجزای نامحلول، تخلخل و اجزای غیر فلزی شود، بهبود مشخصی در خواص مکانیکی حاصل می شود.

لیتیوم تأثیری بسیار شبیه به منیزیم دارد و قدرت را به ویژه پس از عملیات حرارتی و در دمای بالا افزایش می دهد و کاهش شکل پذیری مربوطه وجود دارد. روی قدرت را افزایش می دهد اما شکل پذیری را کاهش می دهد.مقاومت در برابر ضربه همانند همه آلیاژهای آلومینیوم، در آزمایش Charpy معمولاً پایین است، به ویژه در آلیاژهای فرفورژه یا در آلیاژهای ریخته گری که تا حداکثر شکل پذیری تحت حرارت قرار می گیرند. چقرمگی شکست صفحه با توجه به عوامل مختلف از 85 تا 100٪ مقاومت تسلیم متغیر است.

هر دو مقاومت در برابر ضربه و چقرمگی شکاف با افزایش دما افزایش می یابد، اما کاهش در آنها در دمای زیر صفر درجه اتفاق می افتد. در آلیاژهای نرمتر در دمای 70 کیلوگرم تفاوت در خطای آزمایش است و فقط برای آلیاژهای با استحکام بیشتر کاهش مقاومت قابل ملاحظه می باشد.

مقاومت برشی 70-75٪ مقاومت کششی حتی در دمای بالا است و استحکام تحمل تقریباً 1.5 برابر کشش می باشد. مقاومت تسلیم فشاری 10-15 برابر بیشتر یا کمتر از مقاومت کششی نهایی است. بیشتر عناصر آلیاژی مدول الاستیسیته آلومینیوم را افزایش می دهند، اما این افزایش قابل توجه نیست.