השפעת יסודות טומאה בסגסוגת אלומיניום

ונדיום יוצר תרכובת עקשן VAl11 בסגסוגת אלומיניום, אשר ממלאת תפקיד בזיקוק גרגירים בתהליך ההיתוך והיציקה, אך ההשפעה קטנה יותר מזו של טיטניום וזירקוניום. ונדיום גם משפיע על זיקוק מבנה ההתגבשות מחדש ועל העלאת טמפרטורת ההתגבשות מחדש.

המסיסות המוצקה של סידן בסגסוגת אלומיניום נמוכה ביותר, והוא יוצר תרכובת CaAl4 עם אלומיניום. סידן הוא גם יסוד סופר-פלסטי של סגסוגת אלומיניום. סגסוגת אלומיניום עם כ-5% סידן ו-5% מנגן היא בעלת סופר-פלסטיות. סידן וסיליקון יוצרים CaSi, שאינו מסיס באלומיניום. מכיוון שכמות התמיסה המוצקה של הסיליקון מצטמצמת, ניתן לשפר מעט את המוליכות של אלומיניום טהור תעשייתי. סידן יכול לשפר את ביצועי החיתוך של סגסוגת אלומיניום. CaSi2 אינו יכול לחזק את הטיפול בחום של סגסוגת אלומיניום. עקבות סידן מועילות להסרת מימן מאלומיניום מותך.

יסודות עופרת, בדיל וביסמוט הם מתכות בעלות התכה נמוכה. יש להם מסיסות מוצקה מועטה באלומיניום, מה שמפחית מעט את חוזק הסגסוגת, אך יכול לשפר את ביצועי החיתוך. ביסמוט מתרחב במהלך התמצקות, דבר מועיל להזנה. הוספת ביסמוט לסגסוגות עתירות מגנזיום יכולה למנוע "שבירות נתרן".

אנטימון משמש בעיקר כחומר משנה בסגסוגות אלומיניום יצוקות, ולעיתים רחוקות משמש בסגסוגות אלומיניום יצוק. יש להחליף ביסמוט רק בסגסוגות אלומיניום יצוק Al-Mg כדי למנוע שבירות נתרן. כאשר מוסיפים את יסוד האנטימון לסגסוגות Al-Zn-Mg-Cu מסוימות, ניתן לשפר את ביצועי הכבישה החמה והכבישה הקרה.

בריליום יכול לשפר את מבנה שכבת התחמוצת בסגסוגת אלומיניום יצוק ולהפחית אובדן שריפה ותכלילים במהלך היציקה. בריליום הוא יסוד רעיל שיכול לגרום להרעלה אלרגית. לכן, סגסוגות אלומיניום הבאות במגע עם מזון ומשקאות אינן יכולות להכיל בריליום. תכולת הבריליום בחומרי ריתוך נשלטת בדרך כלל מתחת ל-8 מיקרוגרם/מ"ל. סגסוגת האלומיניום המשמשת כבסיס לריתוך צריכה גם היא לשלוט בתכולת הבריליום.

נתרן כמעט בלתי מסיס באלומיניום, המסיסות המקסימלית במוצק נמוכה מ-0.0025%, ונקודת ההיתוך של נתרן נמוכה (97.8°C). כאשר נתרן קיים בסגסוגת, הוא נספג על פני הדנדריטים או גבולות הגרעינים במהלך התמצקות. במהלך עיבוד תרמי, נתרן על גבול הגרעינים יוצר שכבת ספיחה נוזלית, וכאשר מתרחש סדקים שבירים, נוצרת תרכובת NaAlSi, אין נתרן חופשי, ו"שבירות נתרן" אינה מתרחשת. כאשר תכולת המגנזיום עולה על 2%, מגנזיום יקבל סיליקון ויגרום ל"שבירות נתרן". לכן, סגסוגות אלומיניום עתירות מגנזיום אינן מורשות להשתמש בשטפי מלח נתרן. השיטה למניעת "שבירות נתרן" היא שיטת הכלור, הגורמת ליצירת נתרן NaCl ומשחררת אותו לסיגים, ומוסיפה ביסמוט כדי לגרום לו ליצור Na2Bi ולהיכנס למטריצת המתכת; הוספת אנטימון ליצירת Na3Sb או הוספת אדמה נדירה יכולה גם היא למלא את אותו תפקיד.

נערך על ידי מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminum