Cu

La solubilité maximale du cuivre dans l'aluminium est de 5,65% lorsque la partie riche en aluminium de l'alliage aluminium-cuivre est de 548, et la solubilité du cuivre est de 0,45% lorsque la température chute à 302. Le cuivre est un élément d'alliage important et a un certain solide effet de renforcement de la solution. De plus, le Cu Al2 précipité par le vieillissement a un effet fortifiant de renforcement du vieillissement. La teneur en cuivre de l'alliage d'aluminium est généralement de 2,5% à 5%, et l'effet de renforcement est meilleur lorsque la teneur en cuivre est de 4% à 6,8%, de sorte que la teneur en cuivre de la plupart des alliages d'aluminium durs se situe dans cette plage.
Les alliages aluminium-cuivre peuvent contenir moins d'éléments tels que le silicium, le magnésium, le manganèse, le chrome, le zinc et le fer.

Si

La solubilité maximale du silicium en solution solide est de 1,65% à la température eutectique de la pièce en aluminium riche en alliage Al-Si 577. Bien que la solubilité diminue avec la diminution de la température, ces alliages ne sont généralement pas renforcés par la chaleur. L'alliage Al-Si possède d'excellentes propriétés de coulée et une résistance à la corrosion.
Si du magnésium et du silicium sont ajoutés à l'aluminium en même temps pour former un alliage aluminium-magnésium-silicium, la phase de renforcement est le MgSi. Le rapport massique du magnésium au silicium est de 1,73: 1. Lors de la conception d'une composition d'alliage à base d'Al-Mg-Si, la teneur en magnésium et en silicium est disposée sur le substrat dans cette proportion. Dans certains alliages Al-Mg-Si, afin d'augmenter la résistance, une quantité appropriée de cuivre est ajoutée, et en même temps, une quantité appropriée de chrome est ajoutée pour compenser l'effet négatif du cuivre sur la résistance à la corrosion.
Diagramme de phase d'équilibre de l'alliage d'alliage Al-Mg2Si La solubilité maximale de la partie riche en aluminium Mg2Si dans l'aluminium est de 1,85%, et la décélération diminue lorsque la température diminue.
Dans l'alliage d'aluminium déformé, l'addition de silicium à l'aluminium seul est limitée aux matériaux de soudage, et l'addition de silicium à l'aluminium a également un certain effet de renforcement.

Mg

Diagramme de phase d'équilibre de l'alliage Al-Mg Partie riche en Al Bien que la courbe de solubilité montre que la solubilité du magnésium dans l'aluminium diminue considérablement avec la température, dans la plupart des alliages d'aluminium déformés industriellement, la teneur en magnésium est inférieure à 6%. La teneur en silicium est également faible. Ces alliages ne peuvent pas être renforcés par traitement thermique, mais ont une bonne soudabilité, une bonne résistance à la corrosion et une résistance moyenne.
Le renforcement du magnésium sur l'aluminium est évident. Pour chaque 1% de magnésium ajouté, la résistance à la traction augmente d'environ 34 MPa. Si du manganèse est ajouté en dessous de 1%, l'effet fortifiant peut être complété. Par conséquent, après l'ajout de manganèse, la teneur en magnésium peut être réduite et, en même temps, la tendance au craquage thermique peut être réduite. De plus, le manganèse peut également précipiter uniformément le composé Mg5Al8, améliorant la résistance à la corrosion et les performances de soudage.

Mn

À la température eutectique de 658, la solubilité maximale à l'équilibre du manganèse en solution solide est de 1,82%. La résistance de l'alliage augmente avec l'augmentation de la solubilité. Lorsque la teneur en manganèse est de 0,8%, l'allongement atteint un maximum. L'alliage Al-Mn est un alliage durcissant non vieillissant, c'est-à-dire qu'il ne peut pas être renforcé par un traitement thermique.
Le rhénium manganèse peut empêcher le processus de recristallisation de l'alliage d'aluminium, augmenter la température de recristallisation et affiner considérablement les grains recristallisés. Le raffinage des grains recristallisés est principalement provoqué par les particules dispersées du composé MnAl6, ce qui entrave la croissance des grains recristallisés. Une autre fonction du MnAl6 est de dissoudre le fer impur pour former (Fe, Mn) Al6 et de réduire les effets nocifs du fer.
Le manganèse hafnium est un élément important des alliages d'aluminium et peut être ajouté séparément pour former des alliages binaires Al-Mn. La plupart sont ajoutés avec d'autres éléments d'alliage, de sorte que la plupart des alliages d'aluminium contiennent du manganèse.

Zn

Le diagramme de phase d'équilibre de l'alliage Al-Zn montre que la solubilité du zinc dans l'aluminium est de 31,6% lorsque la partie riche en aluminium est de 275, et sa solubilité diminue à 5,6% lorsqu'elle est de 125.
Le rhénium zinc est ajouté à l'aluminium seul et l'amélioration de la résistance des alliages d'aluminium dans des conditions de déformation est très limitée. Dans le même temps, il y a une fissuration et une tendance à la corrosion sous contrainte, ce qui limite son application.
Lorsque du zinc et du magnésium sont ajoutés à l'aluminium en même temps, une phase de renforcement Mg / Zn2 se forme, ce qui a un effet de renforcement significatif sur l'alliage. Lorsque la teneur en Mg / Zn2 est augmentée de 0,5% à 12%, la résistance à la traction et la limite d'élasticité peuvent être considérablement augmentées. Lorsque la teneur en magnésium dépasse l'alliage d'aluminium super-dur nécessaire pour former la phase Mg / Zn2, la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte est maximale lorsque le rapport du zinc au magnésium est contrôlé à environ 2,7.
Par exemple, si du cuivre est ajouté sur la base d'Al-Zn-Mg pour former un alliage de la série Al-Zn-Mg-Cu, l'effet de renforcement de la base est le plus important parmi tous les alliages d'aluminium, et c'est également un important matériau d'alliage d'aluminium dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'aviation et de l'énergie.