直讀光譜儀檢測(cè)鋁合金中各種元素

鋁合金應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，通過鑄造、鍛造、擠壓和壓延等工藝制造而成的產(chǎn)品，廣泛使用于我們的生活中。鋁的比重只有鋼的三分之一，工業(yè)鋁擠壓材和鋁壓延材，也正在逐漸代替鋼鐵成為交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的基礎(chǔ)材料。

隨著鋁合金的廣泛使用，直讀光譜儀這種儀器便成為了鑄造生產(chǎn)企業(yè)中至關(guān)重要的存在。為什么要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定量檢測(cè)呢？主要是因?yàn)槠湓睾康亩嗌僦苯佑绊懥撕辖鸩牧系男阅堋Ｏ旅婢蜑榇蠹医榻B鋁合金中含有的元素：

銅元素Cu

鋁銅合金富鋁部分548時(shí)，銅在鋁中的最大溶解度為5.65%，溫度降到302時(shí)，銅的溶解度為0.45%。銅是重要的合金元素，有一定的固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效析出的CuAl2有著明顯的時(shí)效強(qiáng)化效果。鋁合金中銅含量通常在2.5%～5%，銅含量在4%～6.8%時(shí)強(qiáng)化較好，所以大部分硬鋁合金的含銅量處于這范圍。

　　鋁銅合金中也含有較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。

硅元素Si

Al—Si合金系富鋁部分在共晶溫度577時(shí)，硅在固溶體中的最大溶解度為1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少，介這類合金一般是不能熱處理強(qiáng)化的。鋁硅合金具鑄造性能和抗蝕性。

鎂元素Mg

Al-Mg合金系平衡相圖富鋁部分盡管溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在大部分工業(yè)用變形鋁合金中，鎂的含量均小于6%，而硅含量也低，這類合金是不能熱處理強(qiáng)化的，但是可焊性良好，抗蝕性也好，并有中等強(qiáng)度。鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是明顯的，每增加1%鎂，抗拉強(qiáng)度大約34MPa。如果加入1%以下的錳，可能補(bǔ)充強(qiáng)化作用。因此加錳后可降低鎂含量，同時(shí)可降低熱裂傾向，另外錳還可以使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改善抗蝕性和焊接性能。

錳元素Mn

Al-Mn合金系平平衡相圖部分在共晶溫度658時(shí)，錳在固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為0.8%時(shí)，延伸率達(dá)最大值。Al-Mn合金是非時(shí)效硬化合金，即不可熱處理強(qiáng)化。錳能阻止鋁合金的再結(jié)晶過程，提高再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化主要是通過MnAl6化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大起阻礙作用。MnAl6的另一作用是能溶解雜質(zhì)鐵，形成(Fe、Mn)Al6，減小鐵的有害影響。錳是鋁合金的重要元素，可以單獨(dú)加入形成Al-Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因此大多鋁合金中均含有錳。

鋅元素Zn

Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部分275時(shí)鋅在鋁中的溶解度為31.6%，而在125時(shí)其溶解度則下降到5.6%。鋅單獨(dú)加入鋁中，在變形條件下對(duì)鋁合金強(qiáng)度的提高十分有限，同時(shí)存在應(yīng)力腐蝕開裂、傾向，因而限制了它的應(yīng)用。在鋁中同時(shí)加入鋅和鎂，形成強(qiáng)化相Mg/Zn2，對(duì)合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。Mg/Zn2含量從0.5%提高到12%時(shí)，可明顯增加抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。鎂的含量超過形成Mg/Zn2相所需超硬鋁合金中，鋅和鎂的比例控制在2.7左右時(shí)，應(yīng)力腐蝕開裂抗力最大。如在Al-Zn-Mg基礎(chǔ)上加入銅元素，形成Al-Zn-Mg-Cu系合金，基強(qiáng)化效果在所有鋁合金中最大，也是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金材料。

直讀光譜分析儀作為控制鋁中雜質(zhì)元素的理想選擇，根據(jù)需求檢測(cè)鋁合金中各元素含量成分，保障了鋁合金產(chǎn)品的質(zhì)量。其中SPECTROMAXx 斯派克第十代直讀光譜儀以其特別的、適合于配合爐前分析的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展成為金屬冶煉和鑄造行業(yè)的分析儀器。