એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં વિવિધ ઉમેરણોની ભૂમિકા

સિલિકોન (Si)
સિલિકોન (Si) પ્રવાહીતા સુધારવા માટેનું મુખ્ય ઘટક છે. શ્રેષ્ઠ પ્રવાહીતા eutectic થી hypereutectic સુધી મેળવી શકાય છે. જો કે, સિલિકોન (Si) જે સ્ફટિકીકરણ કરે છે તે સખત બિંદુઓ બનાવે છે, જે કટીંગ કામગીરીને વધુ ખરાબ બનાવે છે. તેથી, તેને સામાન્ય રીતે યુટેક્ટિક બિંદુથી વધુની મંજૂરી નથી. વધુમાં, સિલિકોન (Si) વિસ્તરણ ઘટાડીને તાણ શક્તિ, કઠિનતા, કટીંગ કામગીરી અને ઊંચા તાપમાને તાકાત સુધારી શકે છે.
મેગ્નેશિયમ (Mg) એલ્યુમિનિયમ-મેગ્નેશિયમ એલોય શ્રેષ્ઠ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે. તેથી, ADC5 અને ADC6 એ કાટ-પ્રતિરોધક એલોય છે. તેની નક્કરતાની શ્રેણી ખૂબ મોટી છે, તેથી તેમાં ગરમ ​​બરડપણું છે, અને કાસ્ટિંગ ક્રેકીંગની સંભાવના ધરાવે છે, જે કાસ્ટિંગને મુશ્કેલ બનાવે છે. AL-Cu-Si સામગ્રીમાં અશુદ્ધતા તરીકે મેગ્નેશિયમ (Mg), Mg2Si કાસ્ટિંગને બરડ બનાવશે, તેથી ધોરણ સામાન્ય રીતે 0.3% ની અંદર હોય છે.

આયર્ન (Fe) જો કે આયર્ન (Fe) ઝીંક (Zn) ના પુનઃસ્થાપન તાપમાનમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે અને પુનઃસ્થાપન પ્રક્રિયાને ધીમી કરી શકે છે, ડાઇ-કાસ્ટિંગ મેલ્ટિંગમાં, આયર્ન (Fe) આયર્ન ક્રુસિબલ્સ, ગૂસનેક ટ્યુબ અને ગલન સાધનોમાંથી આવે છે, અને ઝીંક (Zn) માં દ્રાવ્ય છે. એલ્યુમિનિયમ (Al) દ્વારા વહન કરવામાં આવતું આયર્ન (Fe) અત્યંત નાનું હોય છે, અને જ્યારે આયર્ન (Fe) દ્રાવ્યતાની મર્યાદા કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તે FeAl3 તરીકે સ્ફટિકીકરણ કરશે. Fe દ્વારા થતી ખામી મોટે ભાગે FeAl3 સંયોજનો તરીકે સ્લેગ અને ફ્લોટ પેદા કરે છે. કાસ્ટિંગ બરડ બની જાય છે, અને યંત્રશક્તિ બગડે છે. આયર્નની પ્રવાહીતા કાસ્ટિંગ સપાટીની સરળતાને અસર કરે છે.
આયર્ન (Fe) ની અશુદ્ધિઓ FeAl3 ના સોય જેવા સ્ફટિકો પેદા કરશે. ડાઇ-કાસ્ટિંગ ઝડપથી ઠંડું થવાથી, અવક્ષેપિત સ્ફટિકો ખૂબ જ બારીક હોય છે અને તેને હાનિકારક ઘટકો ગણી શકાય નહીં. જો સામગ્રી 0.7% કરતા ઓછી હોય, તો તેને ડિમોલ્ડ કરવું સરળ નથી, તેથી 0.8-1.0% ની આયર્ન સામગ્રી ડાઇ-કાસ્ટિંગ માટે વધુ સારી છે. જો ત્યાં મોટી માત્રામાં આયર્ન (ફે) હોય, તો ધાતુના સંયોજનો બનાવવામાં આવશે, સખત બિંદુઓ બનાવશે. તદુપરાંત, જ્યારે આયર્ન (Fe) સામગ્રી 1.2% કરતા વધી જાય છે, ત્યારે તે એલોયની પ્રવાહીતાને ઘટાડશે, કાસ્ટિંગની ગુણવત્તાને નુકસાન પહોંચાડશે અને ડાઇ-કાસ્ટિંગ સાધનોમાં ધાતુના ઘટકોનું જીવન ટૂંકું કરશે.

નિકલ (Ni) તાંબા (Cu) ની જેમ, તાણ શક્તિ અને કઠિનતા વધારવાનું વલણ છે, અને તે કાટ પ્રતિકાર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. કેટલીકવાર, ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ અને ગરમી પ્રતિકાર સુધારવા માટે નિકલ (ની) ઉમેરવામાં આવે છે, પરંતુ તે કાટ પ્રતિકાર અને થર્મલ વાહકતા પર નકારાત્મક અસર કરે છે.

મેંગેનીઝ (Mn) તે કોપર (Cu) અને સિલિકોન (Si) ધરાવતા એલોયની ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિને સુધારી શકે છે. જો તે ચોક્કસ મર્યાદા કરતાં વધી જાય, તો અલ-સી-ફે-પી+o {T*T f;X Mn ચતુર્થાંશ સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવાનું સરળ છે, જે સરળતાથી સખત બિંદુઓ બનાવી શકે છે અને થર્મલ વાહકતાને ઘટાડી શકે છે. મેંગેનીઝ (Mn) એલ્યુમિનિયમ એલોયની પુનઃસ્થાપન પ્રક્રિયાને અટકાવી શકે છે, પુનઃસ્થાપન તાપમાનમાં વધારો કરી શકે છે અને પુનઃસ્થાપન અનાજને નોંધપાત્ર રીતે શુદ્ધ કરી શકે છે. પુનઃસ્થાપન અનાજનું શુદ્ધિકરણ મુખ્યત્વે પુનઃસ્થાપન અનાજના વિકાસ પર MnAl6 સંયોજન કણોની અવરોધક અસરને કારણે છે. MnAl6 નું બીજું કાર્ય અશુદ્ધ આયર્ન (Fe) ને ઓગાળીને (Fe, Mn)Al6 બનાવવાનું અને આયર્નની હાનિકારક અસરોને ઘટાડવાનું છે. મેંગેનીઝ (Mn) એ એલ્યુમિનિયમ એલોયનું એક મહત્વનું તત્વ છે અને તેને એકલ અલ-Mn બાઈનરી એલોય તરીકે અથવા અન્ય એલોયિંગ તત્વો સાથે ઉમેરી શકાય છે. તેથી, મોટાભાગના એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં મેંગેનીઝ (Mn) હોય છે.

ઝીંક (Zn)
જો અશુદ્ધ ઝીંક (Zn) હાજર હોય, તો તે ઉચ્ચ-તાપમાનની બરડપણું પ્રદર્શિત કરશે. જો કે, જ્યારે મજબૂત HgZn2 એલોય બનાવવા માટે પારો (Hg) સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે તે નોંધપાત્ર મજબૂત અસર પેદા કરે છે. JIS એ નક્કી કરે છે કે અશુદ્ધ ઝિંક (Zn) ની સામગ્રી 1.0% કરતા ઓછી હોવી જોઈએ, જ્યારે વિદેશી ધોરણો 3% સુધીની મંજૂરી આપી શકે છે. આ ચર્ચા એલોય ઘટક તરીકે ઝિંક (Zn) નો ઉલ્લેખ કરતી નથી પરંતુ તેની ભૂમિકા અશુદ્ધતા તરીકે છે જે કાસ્ટિંગમાં તિરાડોનું કારણ બને છે.

ક્રોમિયમ (Cr)
ક્રોમિયમ (Cr) એલ્યુમિનિયમમાં આંતરમેટાલિક સંયોજનો બનાવે છે જેમ કે (CrFe)Al7 અને (CrMn)Al12, ન્યુક્લિએશન અને પુનઃપ્રક્રિયાના વિકાસને અવરોધે છે અને એલોયને કેટલીક મજબૂત અસરો પ્રદાન કરે છે. તે એલોયની કઠિનતા પણ સુધારી શકે છે અને તાણ કાટ ક્રેકીંગ સંવેદનશીલતાને ઘટાડી શકે છે. જો કે, તે quenching સંવેદનશીલતા વધારી શકે છે.

ટાઇટેનિયમ (Ti)
એલોયમાં ટાઇટેનિયમ (Ti) ની થોડી માત્રા પણ તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, પરંતુ તે તેની વિદ્યુત વાહકતા પણ ઘટાડી શકે છે. વરસાદના સખ્તાઇ માટે અલ-ટી શ્રેણીના એલોયમાં ટાઇટેનિયમ (ટીઆઇ) ની નિર્ણાયક સામગ્રી લગભગ 0.15% છે, અને બોરોનના ઉમેરા સાથે તેની હાજરી ઘટાડી શકાય છે.

લીડ (Pb), ટીન (Sn), અને કેડમિયમ (Cd)
કેલ્શિયમ (Ca), સીસું (Pb), ટીન (Sn), અને અન્ય અશુદ્ધિઓ એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં હોઈ શકે છે. આ તત્વોના ગલનબિંદુઓ અને બંધારણો અલગ-અલગ હોવાથી, તેઓ એલ્યુમિનિયમ (Al) સાથે વિવિધ સંયોજનો બનાવે છે, પરિણામે એલ્યુમિનિયમ એલોયના ગુણધર્મો પર વિવિધ અસરો થાય છે. કેલ્શિયમ (Ca) એલ્યુમિનિયમમાં ખૂબ જ ઓછી ઘન દ્રાવ્યતા ધરાવે છે અને એલ્યુમિનિયમ (Al) સાથે CaAl4 સંયોજનો બનાવે છે, જે એલ્યુમિનિયમ એલોયના કટીંગ પ્રભાવને સુધારી શકે છે. લીડ (Pb) અને ટીન (Sn) એ એલ્યુમિનિયમ (Al) માં ઓછી ઘન દ્રાવ્યતા સાથે નીચા ગલનબિંદુ ધાતુઓ છે, જે એલોયની મજબૂતાઈને ઘટાડી શકે છે પરંતુ તેની કટિંગ કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે.

લીડ (Pb) સામગ્રીમાં વધારો કરવાથી ઝીંક (Zn) ની કઠિનતા ઘટાડી શકાય છે અને તેની દ્રાવ્યતામાં વધારો થાય છે. જો કે, જો કોઈ પણ સીસું (Pb), ટીન (Sn), અથવા કેડમિયમ (Cd) એલ્યુમિનિયમમાં નિર્દિષ્ટ રકમ કરતાં વધી જાય: ઝીંક એલોય, કાટ થઈ શકે છે. આ કાટ અનિયમિત છે, ચોક્કસ સમયગાળા પછી થાય છે, અને ખાસ કરીને ઉચ્ચ-તાપમાન, ઉચ્ચ-ભેજ વાતાવરણમાં ઉચ્ચારવામાં આવે છે.