鋁合金因其重量輕、強度高、耐腐蝕性好,被廣泛應用于汽車、航空、機械、模具、電子、建筑等多個領域。不同用途的鋁合金,對成分的要求不同,特別是一些關鍵合金元素的含量控制,直接影響產品的性能、加工性和后續表面處理。
硅(Si):提高鑄造性能,降低熱膨脹系數,提高耐磨性。
鎂(Mg):提高強度和硬度,提升焊接性能。
鋅(Zn):提高強度,部分可改善耐腐蝕性。
銅(Cu):提高強度和硬度,但降低耐腐蝕性。
錳(Mn):提高抗腐蝕性和抗應力腐蝕能力。
鐵(Fe):常見雜質元素,含量過高會降低塑性與導電性。
鉻(Cr):提高抗腐蝕性能,抑制晶粒長大。
鈦(Ti):改善晶粒結構,提高力學性能。
鋰(Li):超輕元素,提升彈性模量,主要用于航空領域。
鈉、鈣、鍶、鋇等:常用于變質處理,改善鑄造性能和晶粒形貌。
注:不同系列鋁合金(如2xxx、5xxx、6xxx、7xxx、A356、ADC12等),其主合金元素不同,控制標準也不盡相同。
在鋁合金分析過程中,一般關注以下元素含量的精準控制:
硅(Si):在鑄造鋁合金中為主要元素,含量通常高達6%以上。
鐵(Fe):常為雜質,影響機械性能,一般控制在0.5%以下。
鎂(Mg):6系鋁合金的關鍵強化元素,如6061的含量需達到0.8%以上。
銅(Cu):2系和7系合金常用元素,能顯著提高強度,但應控制在合理范圍。
鋅(Zn):7系鋁合金中的主合金元素,檢測需精準。
錳、鈦、鉻等微量元素也需要在規定范圍內控制,以確保材料性能一致性。
Si、Mg、Na、Ca、Sr、Be等輕元素建議使用直讀光譜儀(OES)進行分析,因XRF對這類元素靈敏度較低。
Cu、Fe、Mn、Zn、Cr、Ni等中重元素可使用XRF或OES,若對精度有更高要求,建議使用OES。
Li、B等微量稀有元素一般需采用ICP-AES等更高端的分析方法,部分高端OES設備亦支持檢測。
若需檢測碳、磷、硫等元素,則需配置具備輕元素通道的專用直讀光譜儀。
6061:屬于擠壓合金,典型成分為鎂0.8–1.2%、硅0.4–0.8%、銅0.15–0.4%。
A356:為鑄造鋁合金,硅含量在6.5–7.5%,鎂在0.3–0.45%,鐵含量低于0.12%。
ADC12:常用壓鑄合金,硅含量9.6–12%、銅1.5–3.5%、鐵含量在0.7–1.3%。
7075:為高強鋁合金,主要成分為鋅5.1–6.1%、鎂2.1–2.9%、銅1.2–2.0%,鐵含量控制在0.5%以下。
若您是鋁合金壓鑄廠、型材廠或來料檢驗中心,我們建議:
- 快速判定材質可使用手持XRF光譜儀,如識別6061、7075、ADC12等。
- 精準成分分析建議使用斯派克MAXx直讀光譜儀,可在10秒內檢測30+元素,含輕元素通道。
- 若涉及研發或需檢測微量元素,可考慮配置OES結合ICP分析。
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