銅元素

圖中給出了鋁-銅合金富鋁部分的平衡相圖。在548℃時，銅在鋁合金型材中的溶解度為5.65%，當溫度降至302時，銅的溶解度為0.45%。銅是一種重要的合金元素，具有一定的固溶強化作用。另外，時效析出的CuAl 2具有明顯的時效強化作用。當鋁合金型材中銅含量為2.5%≤5%，銅含量為4%≤6.8%時，強化效果較好，大多數硬質合金的銅含量在此範圍內。

鋁-銅合金含有較少的元素，如矽、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等。

矽元素

圖中顯示了Al-Si合金體係平衡相圖中的富鋁部分，在共晶溫度為577℃時，矽在固溶體中的溶解度為1.65%。盡管隨著溫度的降低，該合金的溶解度降低，但熱處理不能強化該合金，鋁矽合金具有優良的鑄造性能和耐蝕性。

在鋁中同時加入鎂和矽形成鋁鎂矽合金，強化相為MgSi，鎂矽質量比為1.73≤1。在設計鋁鎂矽合金成分時，按此比例在基體上安排鎂和矽的含量，為提高部分鋁鎂矽合金的強度，應加入適量的銅，並加入適量的銅以抵消銅對鉻的不利影響。

圖中顯示了Al-Mg2Si合金體係平衡相圖中富鋁部分，Mg2Si在鋁中的溶解度為1.85%，隨溫度的降低而減慢。

在變形鋁合金型材中，僅矽的添加量僅限於焊接材料，而矽對鋁的添加也有一定的強化效果。

鎂元素

圖中給出了鋁-鎂合金體係平衡相圖中富鋁部分，雖然溶解度曲線表明鎂在鋁中的溶解度隨溫度的降低而大大降低，但大多數工業用變形鋁合金型材中鎂的含量小於6%，矽含量也較低，經熱處理不能強化，但具有良好的可焊性、耐蝕性和中等強度。

鎂對鋁合金型材的強化效果明顯，隨著鎂含量的增加，抗拉強度提高了34 MPa左右，當錳含量小於1%時，可以起到補強作用。因此，錳可以同時降低鎂含量和熱裂紋傾向。此外，錳還能使Mg5Al8化合物均勻沉澱，提高耐腐蝕性能和焊接性能。

錳元素

在共晶溫度為658時，錳在固溶體中的溶解度為1.82%，其強度隨固溶度的增加而增大，當錳含量為0.8%時，鋁合金型材的伸長率達到較大值，鋁錳合金為非時效硬化合金，即不能通過熱處理得到強化。

文章整理：鋁合金型材 www.zghrsh.com