Выбор легирующих комплексов алюминиевых сплавов

Комплексное легирование алюминиевых сплавов встречается гораздо чаще, чем монолегирование. Например, в стандартных литейных сплавах имеют комплексное легирование 18 сплавов из 25 или 78 % (при учете комплексов добавки элементов в количестве менее 0,3 % по массе не принимаются во внимание). Имеют добавки только одного элемента 28 % сплавов, 12 по две добавки, 16 имеют по три, 28 по четыре, еще 12 по пять и 4 % по шесть.

Все возможные комбинации из четырех наиболее распространенных элементов распределены среди стандартных сплавов сравнительно равномерно. Наиболее часто встречаются Si, Mg, Mg+Si (72 %) сплавов. Действительно, присутствие кремния в количествах от 7 до 13 % образует наиболее распространенный класс литейных алюминиевых сплавов – силумины, а присутствие от 5 до 11,5 % магния – магналии. Первые относятся к наиболее технологичным по величине жидкотекучести, но мало пластичным сплавам эвтектического типа; вторые – к сплавам с наиболее высокой прочностью и устойчивостью против коррозии, но мало технологичным твердым растворам.

Низкая пластичность силуминов определяется грубыми выделениями кремния. Для того чтобы модифицировать в них кремний, т. е. придать его выделениям округлую форму, в сплав должны вводиться элементы, имеющие низкий критерий распределения в самом кремнии (ω_Si = 5·10⁵ ÷ 5·10³) и ограниченную растворимость в жидком алюминии (β_Al = 1 ÷ 0,01). Такими модификаторами являются:

Na, К, Ва, Bi, Рb, S.

Из них Na, К до недавнего времени имели исключительное применение, но теперь начинают привлекаться и остальные эле­менты.

Среди деформируемых сплавов алюминия в качестве добав­ки почти не находит применения кремний, так как образуемая им с алюминием эвтектика исключает обработку давлением. Наибольшее распространение среди деформируемых сплавов имеет легирующий комплекс Cu+Mg+Mn, характерный для дюралюминов и ковочных сплавов, обеспечивающий получение высоких механических свойств после закалки и старения.