Le vanadium forme un composé réfractaire VAl11 dans l'alliage d'aluminium, qui joue un rôle dans l'affinage des grains lors de la fusion et de la coulée, mais son effet est moindre que celui du titane et du zirconium. Le vanadium a également pour effet d'affiner la structure de recristallisation et d'augmenter la température de recristallisation.
La solubilité solide du calcium dans les alliages d'aluminium est extrêmement faible, et il forme un composé CaAl4 avec l'aluminium. Le calcium est également un élément superplastique des alliages d'aluminium. Un alliage d'aluminium contenant environ 5 % de calcium et 5 % de manganèse est superplastic. Le calcium et le silicium forment du CaSi, insoluble dans l'aluminium. La réduction de la quantité de solution solide de silicium permet d'améliorer légèrement la conductivité de l'aluminium pur industriel. Le calcium peut améliorer les performances de coupe des alliages d'aluminium. Le CaSi2 ne peut pas renforcer le traitement thermique des alliages d'aluminium. Des traces de calcium sont bénéfiques pour éliminer l'hydrogène de l'aluminium fondu.
Le plomb, l'étain et le bismuth sont des métaux à bas point de fusion. Leur solubilité à l'état solide dans l'aluminium est faible, ce qui réduit légèrement la résistance de l'alliage, mais peut améliorer les performances de coupe. Le bismuth se dilate lors de la solidification, ce qui est bénéfique pour l'alimentation. L'ajout de bismuth aux alliages à forte teneur en magnésium peut prévenir la fragilité due au sodium.
L'antimoine est principalement utilisé comme modificateur dans les alliages d'aluminium moulés, et rarement dans les alliages d'aluminium corroyés. Dans les alliages d'aluminium corroyés Al-Mg, le bismuth est utilisé uniquement pour prévenir la fragilisation par le sodium. L'ajout d'antimoine à certains alliages Al-Zn-Mg-Cu permet d'améliorer les performances de pressage à chaud et à froid.
Le béryllium peut améliorer la structure du film d'oxyde des alliages d'aluminium corroyés et réduire les pertes par calcination et les inclusions lors de la coulée. Le béryllium est un élément toxique susceptible de provoquer des intoxications allergiques. Par conséquent, les alliages d'aluminium entrant en contact avec les aliments et les boissons ne doivent pas contenir de béryllium. La teneur en béryllium des matériaux de soudage est généralement contrôlée en dessous de 8 μg/ml. L'alliage d'aluminium utilisé comme base de soudage doit également contenir du béryllium.
Le sodium est quasiment insoluble dans l'aluminium, sa solubilité solide maximale est inférieure à 0,0025 % et son point de fusion est bas (97,8 °C). Lorsque le sodium est présent dans l'alliage, il est adsorbé à la surface des dendrites ou des joints de grains lors de la solidification. Lors du traitement thermique, le sodium aux joints de grains forme une couche d'adsorption liquide et, en cas de fissuration fragile, un composé NaAlSi se forme, il n'y a plus de sodium libre et la « fragilité sodique » n'apparaît pas. Lorsque la teneur en magnésium dépasse 2 %, le magnésium se charge du silicium et précipite le sodium libre, ce qui entraîne une « fragilisation sodique ». Par conséquent, les alliages d'aluminium à haute teneur en magnésium ne doivent pas utiliser de fondants à base de sel de sodium. La méthode permettant d'éviter la « fragilisation sodique » est la chloration, qui transforme le sodium en NaCl et le rejette dans le laitier, puis ajoute du bismuth pour former du Na2Bi et pénétrer dans la matrice métallique. l'ajout d'antimoine pour former Na3Sb ou l'ajout de terre rare peut également jouer le même rôle.
Édité par May Jiang de MAT Aluminum
Date de publication : 11 novembre 2023
