O vanádio forma o composto refratário VAl11 na liga de alumínio, que desempenha um papel no refino de grãos no processo de fusão e fundição, mas o efeito é menor que o do titânio e do zircônio. O vanádio também tem o efeito de refinar a estrutura de recristalização e aumentar a temperatura de recristalização.
A solubilidade sólida do cálcio na liga de alumínio é extremamente baixa e forma o composto CaAl4 com o alumínio. O cálcio também é um elemento superplástico da liga de alumínio. A liga de alumínio com cerca de 5% de cálcio e 5% de manganês possui superplasticidade. O cálcio e o silício formam o CaSi, que é insolúvel em alumínio. Como a quantidade de solução sólida de silício é reduzida, a condutividade do alumínio puro industrial pode ser ligeiramente melhorada. O cálcio pode melhorar o desempenho de corte da liga de alumínio. CaSi2 não pode fortalecer o tratamento térmico da liga de alumínio. O cálcio residual é benéfico para remover o hidrogênio do alumínio fundido.
Os elementos chumbo, estanho e bismuto são metais de baixo ponto de fusão. Possuem pouca solubilidade sólida em alumínio, o que reduz ligeiramente a resistência da liga, mas pode melhorar o desempenho de corte. O bismuto se expande durante a solidificação, o que é benéfico para a alimentação. Adicionar bismuto a ligas com alto teor de magnésio pode prevenir a “fragilidade do sódio”.
O antimônio é usado principalmente como modificador em ligas de alumínio fundido e raramente é usado em ligas de alumínio forjado. Substitua apenas o bismuto em ligas de alumínio forjado Al-Mg para evitar a fragilização do sódio. Quando o elemento antimônio é adicionado a algumas ligas de Al-Zn-Mg-Cu, o desempenho da prensagem a quente e a frio pode ser melhorado.
O berílio pode melhorar a estrutura do filme de óxido na liga de alumínio forjado e reduzir perdas por queima e inclusões durante a fundição. O berílio é um elemento tóxico que pode causar intoxicação alérgica. Portanto, as ligas de alumínio que entram em contato com alimentos e bebidas não podem conter berílio. O conteúdo de berílio em materiais de soldagem é geralmente controlado abaixo de 8μg/ml. A liga de alumínio utilizada como base de soldagem também deve controlar o teor de berílio.
O sódio é quase insolúvel em alumínio, a solubilidade sólida máxima é inferior a 0,0025% e o ponto de fusão do sódio é baixo (97,8°C). Quando o sódio existe na liga, ele é adsorvido na superfície dos dendritos ou nos limites dos grãos durante a solidificação. Durante o processamento térmico, o sódio no limite do grão forma uma camada de adsorção de líquido e, quando ocorre rachadura frágil, o composto NaAlSi é formado, não existe sódio livre e não ocorre “fragilidade do sódio”. Quando o teor de magnésio excede 2%, o magnésio irá absorver o silício e precipitar o sódio livre, resultando em “fragilização do sódio”. Portanto, ligas de alumínio com alto teor de magnésio não podem usar fluxos de sal de sódio. O método para prevenir a “fragilização por sódio” é o método de cloração, que transforma o sódio em NaCl e o descarrega na escória, e adiciona bismuto para fazê-lo formar Na2Bi e entrar na matriz metálica; adicionar antimônio para formar Na3Sb ou adicionar terras raras também pode desempenhar o mesmo papel.
Editado por May Jiang da MAT Aluminium
Horário da postagem: 11 de novembro de 2023
