Il vanadio forma il composto refrattario VAl11 nella lega di alluminio, che contribuisce alla raffinazione dei grani durante il processo di fusione e colata, ma l'effetto è inferiore a quello del titanio e dello zirconio. Il vanadio contribuisce inoltre alla raffinazione della struttura di ricristallizzazione e all'aumento della temperatura di ricristallizzazione.
La solubilità solida del calcio nella lega di alluminio è estremamente bassa e forma un composto CaAl4 con l'alluminio. Il calcio è anche un elemento superplastico della lega di alluminio. La lega di alluminio con circa il 5% di calcio e il 5% di manganese presenta superplasticità. Calcio e silicio formano CaSi, che è insolubile in alluminio. Poiché la quantità di silicio in soluzione solida è ridotta, la conduttività dell'alluminio puro industriale può essere leggermente migliorata. Il calcio può migliorare le prestazioni di taglio della lega di alluminio. CaSi2 non può rafforzare il trattamento termico della lega di alluminio. Tracce di calcio sono utili per rimuovere l'idrogeno dall'alluminio fuso.
Piombo, stagno e bismuto sono metalli bassofondenti. Hanno una scarsa solubilità solida nell'alluminio, il che riduce leggermente la resistenza della lega, ma può migliorarne le prestazioni di taglio. Il bismuto si espande durante la solidificazione, il che è vantaggioso per l'alimentazione. L'aggiunta di bismuto alle leghe ad alto contenuto di magnesio può prevenire la "fragilità da sodio".
L'antimonio è utilizzato principalmente come modificatore nelle leghe di alluminio fuso, mentre è raramente utilizzato nelle leghe di alluminio per lavorazione plastica. Nelle leghe di alluminio per lavorazione plastica Al-Mg, il bismuto può essere sostituito solo per prevenire l'infragilimento da sodio. L'aggiunta di antimonio ad alcune leghe Al-Zn-Mg-Cu può migliorare le prestazioni di stampaggio a caldo e a freddo.
Il berillio può migliorare la struttura del film di ossido nelle leghe di alluminio lavorate e ridurre le perdite per combustione e le inclusioni durante la fusione. Il berillio è un elemento tossico che può causare avvelenamenti allergici. Pertanto, le leghe di alluminio che entrano in contatto con alimenti e bevande non possono contenere berillio. Il contenuto di berillio nei materiali di saldatura è solitamente controllato al di sotto di 8 μg/ml. Anche la lega di alluminio utilizzata come base di saldatura dovrebbe contenere il contenuto di berillio.
Il sodio è quasi insolubile nell'alluminio, la sua massima solubilità solida è inferiore allo 0,0025% e il suo punto di fusione è basso (97,8 °C). Quando il sodio è presente nella lega, viene adsorbito sulla superficie dei dendriti o dei bordi di grano durante la solidificazione. Durante il trattamento termico, il sodio sui bordi di grano forma uno strato di adsorbimento liquido e, quando si verifica una frattura fragile, si forma il composto NaAlSi, non è presente sodio libero e non si verifica la "fragilità da sodio". Quando il contenuto di magnesio supera il 2%, il magnesio assorbe silicio e precipita sodio libero, con conseguente "infragilimento da sodio". Pertanto, le leghe di alluminio ad alto contenuto di magnesio non possono utilizzare flussi di sali di sodio. Il metodo per prevenire l'"infragilimento da sodio" è il metodo di clorurazione, che trasforma il sodio in NaCl e lo scarica nelle scorie, aggiungendo bismuto per trasformarlo in Na2Bi e farlo entrare nella matrice metallica; Anche l'aggiunta di antimonio per formare Na3Sb o di terre rare può svolgere lo stesso ruolo.
A cura di May Jiang di MAT Aluminum
Data di pubblicazione: 11-11-2023
