Примесными элементами в сплавах серии 2000 на основе Al-Cu-Mg и Al-Cu-Mn являются в основном Fe, Si, Zn и т. д. В сплавах Al-Cu-Mg с содержанием магния менее 1,0% содержание кремния более 0,5% может повысить скорость и прочность искусственного старения, не влияя на способность к естественному старению. Поскольку кремний и магний образуют фазу Mg₂Si, это способствует эффекту искусственного старения. Однако при увеличении содержания магния до 1,5% прочность и термостойкость сплава снижаются с увеличением содержания кремния после закалки, естественного старения или искусственного старения. Поэтому содержание кремния должно быть как можно ниже.
Кроме того, увеличение содержания кремния повышает склонность сплавов 2A12, 2A06 и других к образованию трещин в отливках и снижает пластичность при клепке. Поэтому содержание кремния в сплаве, как правило, ограничивается значением менее 0,5%. Для сплавов, требующих высокой пластичности, содержание кремния должно быть ещё ниже.
Примесные элементы в серии 2000
Fe и Al образуют соединения FeAl₃. Fe также может образовывать крупнозернистые соединения с такими элементами, как Cu, Mn и Si. Эти соединения не растворяются в матрице и снижают пластичность сплава. Сплав склонен к растрескиванию при деформации. Кроме того, они значительно снижают эффект упрочнения. Однако небольшое количество Fe (менее 0,25%) практически не влияет на механические свойства сплава, что улучшает сопротивляемость образованию литейных и сварочных трещин, но снижает скорость естественного старения. Для получения материалов с более высокой пластичностью содержание Fe и Si в сплаве должно быть как можно ниже. Небольшое количество Zn (от 0,1% до 0,5%) практически не влияет на механические свойства сплава Al-Cu-Mg при комнатной температуре, но снижает термостойкость сплава. Содержание Zn в сплаве следует ограничить до уровня менее 0,3%.
Когда содержание Fe в сплаве Al-Cu-Mn превышает 0,45%, образуется нерастворимая фаза Al₇Cu₂Fe, которая приводит к снижению механических свойств сплава в состоянии закалки и старения, а также усталостной прочности при 300 °C. Поэтому содержание Fe, как правило, ограничивают значением 0,3% или менее. Небольшое количество Si (0,4%) не оказывает заметного влияния на механические свойства при комнатной температуре, но также снижает усталостную прочность при 300 °C. Если содержание Si превышает 0,4%, это также ухудшает механические свойства при комнатной температуре. Поэтому содержание Si должно быть ниже 0,3%. Небольшое количество цинка (Zn) (0,31 TP3T) не оказывает влияния на характеристики сплава при комнатной температуре, однако может ускорить диффузию меди (Cu) в алюминии (Al) и снизить усталостную прочность сплава при 300 °C, поэтому его содержание, как правило, ограничивают значением ниже 0,11 TP3T.
Компания AdTech предлагает флюсы для удаления примесей. Флюс решает проблему, связанную с традиционным использованием больших доз и образованием золы при рафинировании. Дозировка флюса AdTech очищающий флюс 1,5–2,0 кг на тонну при выходе золы 0,8–11 ТП3Т, что соответствует требованиям к высокоточному литью алюминиевых сплавов, эффективно повышает выход расплавленного металла на 0,6–0,81 ТП3Т и позволяет добиться экономии энергии.
