Měď (Cu)
Když se měď (Cu) rozpustí v hliníkových slitinách, zlepší se mechanické vlastnosti a zlepší se řezný výkon. Sníží se však odolnost proti korozi a je náchylnější k tvorbě trhlin za tepla. Měď (Cu) jako nečistota má stejný účinek.
Pevnost a tvrdost slitiny lze výrazně zvýšit s obsahem mědi (Cu) přesahujícím 1,25 %. Srážení Al-Cu však způsobuje smrštění během tlakového lití, po kterém následuje rozpínání, což způsobuje nestabilní velikost odlitku.
Hořčík (Mg)
Pro potlačení mezikrystalové koroze se přidává malé množství hořčíku (Mg). Pokud obsah hořčíku (Mg) překročí stanovenou hodnotu, zhorší se tekutost a sníží se tepelná křehkost a rázová houževnatost.
Křemík (Si)
Křemík (Si) je hlavní složkou pro zlepšení tekutosti. Nejlepší tekutosti lze dosáhnout od eutektické po hypereutektickou fázi. Křemík (Si), který krystalizuje, má však tendenci tvořit tvrdé hroty, což zhoršuje řezný výkon. Proto se obecně nedovoluje překročení eutektické hranice. Křemík (Si) navíc může zlepšit pevnost v tahu, tvrdost, řezný výkon a pevnost při vysokých teplotách a zároveň snížit prodloužení.
Hořčík (Mg) Slitina hliníku a hořčíku má nejlepší odolnost proti korozi. Proto jsou ADC5 a ADC6 slitiny odolné proti korozi. Jejich rozmezí tuhnutí je velmi široké, takže jsou křehké za tepla a odlitky jsou náchylné k praskání, což ztěžuje odlévání. Hořčík (Mg) jako nečistota v materiálech AL-Cu-Si, Mg2Si, způsobí křehkost odlitků, takže norma je obecně do 0,3 %.
Železo (Fe) Ačkoli železo (Fe) může výrazně zvýšit teplotu rekrystalizace zinku (Zn) a zpomalit proces rekrystalizace, při tavení tlakového lití se železo (Fe) získává z litinových kelímků, trubek s husím krkem a tavicích nástrojů a je rozpustné v zinku (Zn). Železo (Fe) nesené hliníkem (Al) je extrémně malé a když železo (Fe) překročí mez rozpustnosti, krystalizuje jako FeAl3. Vady způsobené Fe většinou generují strusku a plavou jako sloučeniny FeAl3. Odlitek křehne a zhoršuje se obrobitelnost. Tekutost železa ovlivňuje hladkost povrchu odlitku.
Nečistoty železa (Fe) vytvářejí jehličkovité krystaly FeAl3. Protože se tlakové lití rychle chladí, vysrážené krystaly jsou velmi jemné a nelze je považovat za škodlivé složky. Pokud je obsah menší než 0,7 %, není snadné jej vyjmout z formy, takže obsah železa 0,8–1,0 % je pro tlakové lití lepší. Pokud je přítomno velké množství železa (Fe), vytvářejí se kovové sloučeniny, které tvoří tvrdá místa. Navíc, když obsah železa (Fe) překročí 1,2 %, snižuje se tekutost slitiny, poškozuje se kvalita odlitku a zkracuje se životnost kovových součástí v zařízení pro tlakové lití.
Nikl (Ni) Stejně jako měď (Cu) má tendenci zvyšovat pevnost v tahu a tvrdost a má významný vliv na odolnost proti korozi. Někdy se nikl (Ni) přidává pro zlepšení pevnosti za vysokých teplot a tepelné odolnosti, ale má negativní vliv na odolnost proti korozi a tepelnou vodivost.
Mangan (Mn) Může zlepšit pevnost slitin obsahujících měď (Cu) a křemík (Si) za vysokých teplot. Pokud překročí určitou mez, snadno vznikají kvartérní sloučeniny Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, které mohou snadno tvořit tvrdá místa a snižovat tepelnou vodivost. Mangan (Mn) může zabránit procesu rekrystalizace hliníkových slitin, zvýšit teplotu rekrystalizace a výrazně zjemnit rekrystalizační zrno. Zjemnění rekrystalizačních zrn je způsobeno hlavně brzdícím účinkem částic sloučeniny MnAl6 na růst rekrystalizačních zrn. Další funkcí MnAl6 je rozpouštět nečistoty železa (Fe) za vzniku (Fe, Mn)Al6 a snižovat škodlivé účinky železa. Mangan (Mn) je důležitým prvkem hliníkových slitin a lze jej přidávat jako samostatnou binární slitinu Al-Mn nebo společně s dalšími legujícími prvky. Většina hliníkových slitin proto obsahuje mangan (Mn).
Zinek (Zn)
Pokud je přítomen nečistý zinek (Zn), bude vykazovat vysokoteplotní křehkost. Pokud se však smíchá s rtutí (Hg) za vzniku pevných slitin HgZn2, vyvolá to významný zpevňující účinek. Norma JIS stanoví, že obsah nečistého zinku (Zn) by měl být nižší než 1,0 %, zatímco zahraniční normy povolují až 3 %. Tato diskuse se nevztahuje na zinek (Zn) jako složku slitiny, ale spíše na jeho roli jako nečistoty, která má tendenci způsobovat praskliny v odlitcích.
Chrom (Cr)
Chrom (Cr) tvoří v hliníku intermetalické sloučeniny, jako je (CrFe)Al7 a (CrMn)Al12, čímž brání nukleaci a růstu rekrystalizace a poskytuje slitině určité zpevňující účinky. Může také zlepšit houževnatost slitiny a snížit citlivost na korozní praskání v důsledku napětí. Může však zvýšit citlivost na kalení.
Titan (Ti)
I malé množství titanu (Ti) ve slitině může zlepšit její mechanické vlastnosti, ale také může snížit její elektrickou vodivost. Kritický obsah titanu (Ti) ve slitinách řady Al-Ti pro precipitační kalení je asi 0,15 % a jeho přítomnost lze snížit přidáním boru.
Olovo (Pb), cín (Sn) a kadmium (Cd)
V hliníkových slitinách se mohou vyskytovat vápník (Ca), olovo (Pb), cín (Sn) a další nečistoty. Vzhledem k tomu, že tyto prvky mají různé body tání a struktury, tvoří s hliníkem (Al) různé sloučeniny, což má za následek různé účinky na vlastnosti hliníkových slitin. Vápník (Ca) má velmi nízkou rozpustnost v pevném stavu v hliníku a s hliníkem (Al) tvoří sloučeniny CaAl4, což může zlepšit řezný výkon hliníkových slitin. Olovo (Pb) a cín (Sn) jsou kovy s nízkým bodem tání a nízkou rozpustností v pevném stavu v hliníku (Al), což může snížit pevnost slitiny, ale zlepšit její řezný výkon.
Zvýšení obsahu olova (Pb) může snížit tvrdost zinku (Zn) a zvýšit jeho rozpustnost. Pokud však množství olova (Pb), cínu (Sn) nebo kadmia (Cd) ve slitině hliníku a zinku překročí stanovené množství, může dojít ke korozi. Tato koroze je nepravidelná, objevuje se po určité době a je obzvláště výrazná za vysokých teplot a vlhkosti.
Čas zveřejnění: 9. března 2023