სხვადასხვა დანამატის ელემენტების როლი ალუმინის შენადნობაში

სილიკონი (Si)
სილიციუმი (Si) არის მთავარი ინგრედიენტი სითხის გასაუმჯობესებლად. საუკეთესო სითხის მიღწევა შესაძლებელია ევტექტიკიდან ჰიპერევტექტიკამდე. თუმცა, სილიციუმი (Si), რომელიც კრისტალიზდება, აყალიბებს მყარ წერტილებს, რაც აუარესებს ჭრის მუშაობას. ამიტომ, ზოგადად დაუშვებელია ევტექტიკური წერტილის გადაჭარბება. გარდა ამისა, სილიკონს (Si) შეუძლია გააუმჯობესოს დაჭიმვის სიმტკიცე, სიმტკიცე, ჭრის შესრულება და სიმტკიცე მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო შემცირების დრეკადობა.
მაგნიუმი (Mg) ალუმინის-მაგნიუმის შენადნობას აქვს საუკეთესო კოროზიის წინააღმდეგობა. ამიტომ, ADC5 და ADC6 კოროზიის მდგრადი შენადნობებია. მისი გამაგრების დიაპაზონი ძალიან დიდია, ამიტომ მას აქვს ცხელი მტვრევადობა და ჩამოსხმა მიდრეკილია ბზარებისკენ, რაც ართულებს ჩამოსხმას. მაგნიუმი (Mg), როგორც მინარევები AL-Cu-Si მასალებში, Mg2Si გახდის ჩამოსხმას მტვრევად, ამიტომ სტანდარტი ზოგადად 0.3% ფარგლებშია.

რკინა (Fe) მიუხედავად იმისა, რომ რკინას (Fe) შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს თუთიის რეკრისტალიზაციის ტემპერატურა (Zn) და შეანელოს რეკრისტალიზაციის პროცესი, ჩამოსხმის დნობისას რკინა (Fe) მოდის რკინის ჭურჭელიდან, ბატის მილებიდან და დნობის ხელსაწყოებიდან და ხსნადია თუთიაში (Zn). ალუმინის (Al) მიერ გადატანილი რკინა ძალიან მცირეა და როდესაც რკინა (Fe) გადააჭარბებს ხსნადობის ზღვარს, ის კრისტალიზდება როგორც FeAl3. Fe-ით გამოწვეული დეფექტები ძირითადად წარმოქმნის წიდას და ცურავს FeAl3 ნაერთების სახით. ჩამოსხმა ხდება მყიფე, და დამუშავების უნარი უარესდება. რკინის სითხე გავლენას ახდენს ჩამოსხმის ზედაპირის სიგლუვეზე.
რკინის (Fe) მინარევები წარმოქმნის FeAl3-ის ნემსის მსგავს კრისტალებს. მას შემდეგ, რაც კასტინგი სწრაფად გაცივდება, დალექილი კრისტალები ძალიან თხელია და არ შეიძლება ჩაითვალოს მავნე კომპონენტებად. თუ შემცველობა 0,7%-ზე ნაკლებია, მისი დანგრევა ადვილი არ არის, ამიტომ 0,8-1,0% რკინის შემცველობა უკეთესია ჩამოსხმისთვის. თუ არსებობს დიდი რაოდენობით რკინა (Fe), წარმოიქმნება ლითონის ნაერთები, რომლებიც წარმოქმნიან მძიმე წერტილებს. უფრო მეტიც, როდესაც რკინის (Fe) შემცველობა აღემატება 1.2%-ს, ეს შეამცირებს შენადნობის სითხეს, აზიანებს ჩამოსხმის ხარისხს და შეამცირებს ლითონის კომპონენტების სიცოცხლეს ჩამოსხმის მოწყობილობაში.

ნიკელი (Ni) სპილენძის (Cu) მსგავსად, არსებობს ტენდენცია, რომ გაზარდოს დაჭიმვის ძალა და სიმტკიცე და მას აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა კოროზიის წინააღმდეგობაზე. ზოგჯერ, ნიკელს (Ni) ემატება მაღალი ტემპერატურის სიძლიერისა და სითბოს წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, მაგრამ ეს უარყოფითად მოქმედებს კოროზიის წინააღმდეგობასა და თბოგამტარობაზე.

მანგანუმი (Mn) მას შეუძლია გააუმჯობესოს სპილენძის (Cu) და სილიციუმის (Si) შემცველი შენადნობების მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე. თუ ის აჭარბებს გარკვეულ ზღვარს, ადვილად წარმოიქმნება Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn მეოთხეული ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ ადვილად შექმნან მყარი წერტილები და შეამცირონ თბოგამტარობა. მანგანუმს (Mn) შეუძლია თავიდან აიცილოს ალუმინის შენადნობების რეკრისტალიზაციის პროცესი, გაზარდოს რეკრისტალიზაციის ტემპერატურა და მნიშვნელოვნად დახვეწოს რეკრისტალიზაციის მარცვალი. რეკრისტალიზაციის მარცვლების დახვეწა ძირითადად განპირობებულია MnAl6 ნაერთის ნაწილაკების შემაფერხებელი ეფექტით რეკრისტალიზაციის მარცვლების ზრდაზე. MnAl6-ის კიდევ ერთი ფუნქციაა მინარევის რკინის (Fe) დაშლა, რათა წარმოქმნას (Fe, Mn)Al6 და შეამციროს რკინის მავნე ზემოქმედება. მანგანუმი (Mn) არის ალუმინის შენადნობების მნიშვნელოვანი ელემენტი და შეიძლება დაემატოს როგორც დამოუკიდებელი Al-Mn ორობითი შენადნობი ან სხვა შენადნობ ელემენტებთან ერთად. ამიტომ, ალუმინის შენადნობების უმეტესობა შეიცავს მანგანუმს (Mn).

თუთია (Zn)
თუ უწმინდური თუთია (Zn) არის, ის გამოავლენს მაღალი ტემპერატურის მტვრევადობას. თუმცა, როდესაც შერწყმულია ვერცხლისწყალთან (Hg) ძლიერი HgZn2 შენადნობების წარმოქმნით, ის წარმოქმნის მნიშვნელოვან გამაძლიერებელ ეფექტს. JIS განსაზღვრავს, რომ უწმინდური თუთიის (Zn) შემცველობა უნდა იყოს 1.0%-ზე ნაკლები, ხოლო უცხოური სტანდარტები შეიძლება დაუშვას 3%-მდე. ეს დისკუსია არ ეხება თუთიას (Zn), როგორც შენადნობის კომპონენტს, არამედ მის როლს, როგორც მინარევს, რომელიც მიდრეკილია ბზარების გამოწვევას ჩამოსხმაში.

Chromium (Cr)
ქრომი (Cr) აყალიბებს მეტალთაშორის ნაერთებს, როგორიცაა (CrFe)Al7 და (CrMn)Al12 ალუმინში, რაც აფერხებს რეკრისტალიზაციის ბირთვს და ზრდას და უზრუნველყოფს შენადნობის გარკვეულ გამაძლიერებელ ეფექტს. მას ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს შენადნობის სიმტკიცე და შეამციროს სტრესის კოროზიის მგრძნობელობა დაბზარვის დროს. თუმცა, მას შეუძლია გაზარდოს ჩაქრობის მგრძნობელობა.

ტიტანი (Ti)
შენადნობში ტიტანის (Ti) მცირე რაოდენობასაც კი შეუძლია გააუმჯობესოს მისი მექანიკური თვისებები, მაგრამ ასევე შეუძლია შეამციროს მისი ელექტრული გამტარობა. ტიტანის (Ti) კრიტიკული შემცველობა Al-Ti სერიის შენადნობებში ნალექების გამკვრივებისთვის არის დაახლოებით 0,15%, ხოლო მისი არსებობა შეიძლება შემცირდეს ბორის დამატებით.

ტყვია (Pb), კალა (Sn) და კადმიუმი (Cd)
კალციუმი (Ca), ტყვია (Pb), კალა (Sn) და სხვა მინარევები შეიძლება არსებობდეს ალუმინის შენადნობებში. ვინაიდან ამ ელემენტებს აქვთ სხვადასხვა დნობის წერტილი და სტრუქტურა, ისინი ქმნიან სხვადასხვა ნაერთებს ალუმინისთან (Al), რაც იწვევს ალუმინის შენადნობების თვისებებზე განსხვავებულ გავლენას. კალციუმს (Ca) აქვს ძალიან დაბალი მყარი ხსნადობა ალუმინში და აყალიბებს CaAl4 ნაერთებს ალუმინისთან (Al), რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს ალუმინის შენადნობების ჭრის მოქმედება. ტყვია (Pb) და კალა (Sn) არის დაბალი დნობის წერტილის ლითონები, დაბალი მყარი ხსნადობით ალუმინის (Al), რომელსაც შეუძლია შეამციროს შენადნობის სიმტკიცე, მაგრამ გააუმჯობესოს მისი ჭრის მოქმედება.

ტყვიის (Pb) შემცველობის გაზრდამ შეიძლება შეამციროს თუთიის (Zn) სიმტკიცე და გაზარდოს მისი ხსნადობა. თუმცა, თუ რომელიმე ტყვია (Pb), კალა (Sn) ან კადმიუმი (Cd) აღემატება მითითებულ რაოდენობას ალუმინში: თუთიის შენადნობი, შეიძლება მოხდეს კოროზია. ეს კოროზია არარეგულარულია, ხდება გარკვეული პერიოდის შემდეგ და განსაკუთრებით გამოხატულია მაღალი ტემპერატურის, მაღალი ტენიანობის ატმოსფეროში.