El papel de varios elementos aditivos en la aleación de aluminio.

Silicio (Si)
El silicio (Si) es el ingrediente principal para mejorar la fluidez. La mejor fluidez se puede lograr desde eutéctico a hipereutéctico. Sin embargo, el silicio (Si) que cristaliza tiende a formar puntos duros, empeorando el rendimiento del corte. Por lo tanto, generalmente no se permite exceder el punto eutéctico. Además, el silicio (Si) puede mejorar la resistencia a la tracción, la dureza, el rendimiento de corte y la resistencia a altas temperaturas al tiempo que reduce el alargamiento.
Magnesio (Mg) La aleación de aluminio y magnesio tiene la mejor resistencia a la corrosión. Por tanto, ADC5 y ADC6 son aleaciones resistentes a la corrosión. Su rango de solidificación es muy grande, por lo que es frágil en caliente y las piezas fundidas son propensas a agrietarse, lo que dificulta la fundición. El magnesio (Mg) como impureza en los materiales AL-Cu-Si, Mg2Si, hará que la fundición se vuelva quebradiza, por lo que el estándar generalmente está dentro del 0,3%.

Hierro (Fe) Aunque el hierro (Fe) puede aumentar significativamente la temperatura de recristalización del zinc (Zn) y ralentizar el proceso de recristalización, en la fundición a presión, el hierro (Fe) proviene de crisoles de hierro, tubos de cuello de cisne y herramientas de fusión, y es soluble en zinc (Zn). El hierro (Fe) transportado por el aluminio (Al) es extremadamente pequeño y cuando el hierro (Fe) excede el límite de solubilidad, cristalizará como FeAl3. Los defectos causados ​​por el Fe generan en su mayoría escoria y flotan como compuestos de FeAl3. La pieza fundida se vuelve quebradiza y la maquinabilidad se deteriora. La fluidez del hierro afecta la suavidad de la superficie de la fundición.
Las impurezas de hierro (Fe) generarán cristales de FeAl3 en forma de agujas. Dado que la fundición a presión se enfría rápidamente, los cristales precipitados son muy finos y no pueden considerarse componentes dañinos. Si el contenido es inferior al 0,7%, no es fácil de desmoldar, por lo que el contenido de hierro del 0,8-1,0% es mejor para la fundición a presión. Si hay gran cantidad de hierro (Fe) se formarán compuestos metálicos formando puntos duros. Además, cuando el contenido de hierro (Fe) excede el 1,2%, reducirá la fluidez de la aleación, dañará la calidad de la fundición y acortará la vida útil de los componentes metálicos en el equipo de fundición a presión.

Níquel (Ni) Al igual que el cobre (Cu), existe una tendencia a aumentar la resistencia a la tracción y la dureza, y tiene un impacto significativo en la resistencia a la corrosión. A veces, se agrega níquel (Ni) para mejorar la resistencia a altas temperaturas y al calor, pero tiene un impacto negativo en la resistencia a la corrosión y la conductividad térmica.

Manganeso (Mn) Puede mejorar la resistencia a altas temperaturas de las aleaciones que contienen cobre (Cu) y silicio (Si). Si excede un cierto límite, es fácil generar compuestos cuaternarios de Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, que pueden formar fácilmente puntos duros y reducir la conductividad térmica. El manganeso (Mn) puede prevenir el proceso de recristalización de las aleaciones de aluminio, aumentar la temperatura de recristalización y refinar significativamente el grano de recristalización. El refinamiento de los granos de recristalización se debe principalmente al efecto inhibidor de las partículas del compuesto MnAl6 sobre el crecimiento de los granos de recristalización. Otra función del MnAl6 es disolver la impureza de hierro (Fe) para formar (Fe, Mn)Al6 y reducir los efectos nocivos del hierro. El manganeso (Mn) es un elemento importante de las aleaciones de aluminio y se puede agregar como una aleación binaria Al-Mn independiente o junto con otros elementos de aleación. Por tanto, la mayoría de las aleaciones de aluminio contienen manganeso (Mn).

Zinc (Zn)
Si hay zinc (Zn) impuro, exhibirá fragilidad a altas temperaturas. Sin embargo, cuando se combina con mercurio (Hg) para formar aleaciones fuertes de HgZn2, produce un efecto de fortalecimiento significativo. JIS estipula que el contenido de zinc (Zn) impuro debe ser inferior al 1,0%, mientras que las normas extranjeras pueden permitir hasta un 3%. Esta discusión no se refiere al zinc (Zn) como componente de la aleación sino más bien a su papel como impureza que tiende a causar grietas en las piezas fundidas.

Cromo (Cr)
El cromo (Cr) forma compuestos intermetálicos como (CrFe)Al7 y (CrMn)Al12 en el aluminio, dificultando la nucleación y el crecimiento de la recristalización y proporcionando algunos efectos fortalecedores a la aleación. También puede mejorar la tenacidad de la aleación y reducir la sensibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Sin embargo, puede aumentar la sensibilidad de extinción.

Titanio (Ti)
Incluso una pequeña cantidad de titanio (Ti) en la aleación puede mejorar sus propiedades mecánicas, pero también puede disminuir su conductividad eléctrica. El contenido crítico de titanio (Ti) en las aleaciones de la serie Al-Ti para el endurecimiento por precipitación es aproximadamente del 0,15% y su presencia puede reducirse con la adición de boro.

Plomo (Pb), Estaño (Sn) y Cadmio (Cd)
En las aleaciones de aluminio pueden existir calcio (Ca), plomo (Pb), estaño (Sn) y otras impurezas. Dado que estos elementos tienen diferentes puntos de fusión y estructuras, forman diferentes compuestos con el aluminio (Al), lo que produce diferentes efectos sobre las propiedades de las aleaciones de aluminio. El calcio (Ca) tiene una solubilidad sólida muy baja en el aluminio y forma compuestos CaAl4 con el aluminio (Al), que pueden mejorar el rendimiento de corte de las aleaciones de aluminio. El plomo (Pb) y el estaño (Sn) son metales de bajo punto de fusión con baja solubilidad sólida en aluminio (Al), lo que puede reducir la resistencia de la aleación pero mejorar su rendimiento de corte.

Aumentar el contenido de plomo (Pb) puede reducir la dureza del zinc (Zn) y aumentar su solubilidad. Sin embargo, si algo de plomo (Pb), estaño (Sn) o cadmio (Cd) excede la cantidad especificada en una aleación de aluminio: zinc, puede ocurrir corrosión. Esta corrosión es irregular, se produce después de un cierto período y es particularmente pronunciada en atmósferas de alta temperatura y alta humedad.