铝合金中各元素对铝合金性能的影响有哪些？

铝合金因添加了不同金属元素而表现出不同的性能特点。在各金属元素之中，对铝合金性能影响较大的元素有铜（Cu）、镁（Mg）、硅（Si）、铁（Fe）、锰（Mn）、镍（Ni）、锌（Zn）等，今天咱们就来谈谈这几个金属元素对铝合金性能的影响。

铝合金各元素

铜（Cu）

优点

固溶强化和时效强化效果，铜含量在4%到6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。增加含铜量，提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，使机械性能得以提高，切削性变好。

缺点

降低耐蚀性和塑形，使热裂倾向增大。

镁（Mg）

优点

提高抗拉强度和屈服极限，提高合金的切削加工性。

缺点

Mg₂Si会使铸件变脆。

硅（Si）

优点

改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体，能提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。

缺点

结晶析出的硅（Si）易出现游离硅的硬质点，使切削性变差，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。

铁（Fe）

优点

铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈，即有不易脱模的现象。当铁含量超过0.6％后，粘模现象便大为减轻。

缺点

铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl₃、Fe₂Al₇和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，生成金属化合物，形成硬点。这种组织还会降低机械性能，热裂性增大，使铸件产生脆性。并且含铁（Fe）量过1.2%时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。

锰（Mn）

优点

合金强度随溶解度增加而不断增加。锰含量为0.8%时，延伸率达最大值。锰（Mn）能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化，主要是通过MnAl₆化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl₆的另一作用是能溶解杂质铁（Fe），形成（Fe、Mn）Al₆，使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，减小铁的有害影响。

缺点

锰含量过高时，会引起偏析。

镍(Ni)

优点

有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。

缺点

降低耐蚀性及热导性。

锌（Zn）

优点

铝中同时加入锌和镁，形成强化相Mg/Zn₂，会对合金产生明显的强化作用。

缺点

存在应力腐蚀开裂的倾向。