杂质元素对铝型材的质量有什么影响

铝型材是以铝为主要合金元素，加入其它金属元素如镁、铜、锰、硅等，再通过加热、挤压、表面处理等一系列工序形成的一种铝合金材料，根据合金元素的配方不同，铝型材分为很多种型号，每种型号都可用于不同的行业，主要可应用于汽车行业、航天航空行业等。

铝型材中的主要合金元素有：铜、硅、镁、锌、锰；次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂；还有少量的杂质元素：钒、钙、铅、锡、铋、锑、铍、钠等，这些杂质元素虽然含量不多，但是对铝型材的质量还是会产生一定的影响。

首先来说说金属元素钒，钒在铝合金中会形成一种称为VAL11的化合物，在熔铸的过程中可以起到细化晶粒的作用，对于再结晶组织也可以起到细化的作用，还可提高它的结晶温度，不过非常难以熔化，细化的作用也不如钛和锆，加入少量的钒可以使铝型材的表面更加光滑。

其次是钙元素，钙可与硅形成CaSi，对于纯铝的导电性有一定的提高作用，钙与铝形成一种四铝化钙化合物，它不溶于铝，可改变铝合金的切削性能，生成的二硅化钙不能使铝型材热处理强化，少量的钙可以去除铝液中的氢，钙可以降低铝型材的力学性能。

然后是钠元素，钠的熔点非常低，在铝中几乎不溶解，含有钠元素的铝型材在熔铸加热时，凝固于晶界上面的钠可形成液态吸附层，产生脆性开裂而形成NaClSi，这时的化合物中没有游离钠，当镁的含量大于2%时，会析出游离钠而产生钠脆，因此高镁铝合金型材中是不允许添加钠盐溶剂的，但可以加入铋来防止钠脆，还可以采用氯化法来防止钠脆，使之生成氯化钠排出，在铝镁合金中加入铋可以生成铋化二钠进入金属的基底层，钠元素会使铝型材的承载能力下降，使用效果降低。

再次是锑元素，锑主要用于铸造铝合金中的变质剂，而在变形铝合金中很少使用，只是在铝镁变形铝合金中使用，目的是为了防止钠脆开裂而代替铋，在某些铝镁锌铜合金中加入锑元素，可以改善热压与冷压的工艺性能，提高铝型材的力学性能。

还有铍元素，铍元素含有毒性，可以使人产生过敏性中毒，所以切记用于生产食品和饮料的铝型材中不能含有铍元素，有利于保证食品安全和人身安全；在变形铝合金中加入铍元素，可以有效改善氧化膜层的结构，减少熔铸时的烧损和夹杂，用于焊接基体使用的铝型材要将铍的含量控制在8μm/ml以下。

最后来说说铅、锡、铋元素，它们的熔点很低，在铝中的固溶度很小，可降低铝型材的强度和切削性能，对铝型材力学性能及承载能力有一定的影响。铋元素在凝固时会产生膨胀，对铝型材的成型有一定的补缩作用，铝镁合金中加入铋还可以防止钠脆开裂，适合变形铝合金使用。