El vanadio forma el compuesto refractario VAl₁₄ en la aleación de aluminio, lo que contribuye al refinamiento de los granos en el proceso de fundición y colada, aunque su efecto es menor que el del titanio y el circonio. El vanadio también refina la estructura de recristalización y aumenta la temperatura de recristalización.
La solubilidad del calcio en sólidos en aleaciones de aluminio es extremadamente baja, y forma un compuesto de CaAl₄ con el aluminio. El calcio también es un elemento superplástico en aleaciones de aluminio. Las aleaciones de aluminio con aproximadamente un 5 % de calcio y un 5 % de manganeso presentan superplasticidad. El calcio y el silicio forman CaSi₁, que es insoluble en aluminio. Al reducirse la cantidad de solución sólida de silicio, se puede mejorar ligeramente la conductividad del aluminio puro industrial. El calcio puede mejorar el rendimiento de corte de las aleaciones de aluminio. El CaSi₂ no puede reforzar el tratamiento térmico de las aleaciones de aluminio. Las trazas de calcio son beneficiosas para eliminar el hidrógeno del aluminio fundido.
El plomo, el estaño y el bismuto son metales de bajo punto de fusión. Presentan poca solubilidad en el aluminio, lo que reduce ligeramente la resistencia de la aleación, pero puede mejorar el rendimiento de corte. El bismuto se expande durante la solidificación, lo cual favorece la alimentación. Añadir bismuto a aleaciones con alto contenido de magnesio puede prevenir la fragilidad sódica.
El antimonio se utiliza principalmente como modificador en aleaciones de aluminio fundido y rara vez se utiliza en aleaciones de aluminio forjado. Sustituya el bismuto únicamente en aleaciones de aluminio forjado de Al-Mg para evitar la fragilización por sodio. Al añadir antimonio a algunas aleaciones de Al-Zn-Mg-Cu, se puede mejorar el rendimiento del prensado en caliente y en frío.
El berilio puede mejorar la estructura de la película de óxido en las aleaciones de aluminio forjado y reducir las pérdidas por combustión y las inclusiones durante la fundición. El berilio es un elemento tóxico que puede causar intoxicaciones alérgicas. Por lo tanto, las aleaciones de aluminio que entran en contacto con alimentos y bebidas no pueden contener berilio. El contenido de berilio en los materiales de soldadura suele controlarse por debajo de 8 μg/ml. La aleación de aluminio utilizada como base de la soldadura también debe controlar el contenido de berilio.
El sodio es prácticamente insoluble en aluminio, su solubilidad sólida máxima es inferior al 0,0025 % y su punto de fusión es bajo (97,8 °C). Cuando la aleación contiene sodio, este se adsorbe en la superficie de las dendritas o los límites de grano durante la solidificación. Durante el procesamiento térmico, el sodio en el límite de grano forma una capa de adsorción líquida, y cuando se produce agrietamiento frágil, se forma un compuesto de NaAlSi, sin sodio libre, por lo que no se produce fragilidad sódica. Cuando el contenido de magnesio supera el 2 %, el magnesio absorbe silicio y precipita el sodio libre, lo que provoca fragilización sódica. Por lo tanto, no se permite el uso de fundentes de sales de sodio en aleaciones de aluminio con alto contenido de magnesio. El método para prevenir la fragilización sódica es la cloración, que convierte el sodio en NaCl y lo descarga en la escoria, y añade bismuto para formar Na₂Bi e introducirlo en la matriz metálica. Agregar antimonio para formar Na3Sb o agregar tierras raras también pueden desempeñar el mismo papel.
Editado por May Jiang de MAT Aluminum
Hora de publicación: 11 de noviembre de 2023
