?1、合金元素對熱膨脹系數(shù)的影響
硅（Si）元素：硅是鋁合金中常見的合金元素。在東莞鋁型材中加入硅可以降低合金的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)鋁型材在加工過程中經(jīng)歷溫度變化時(shí)，如在擠壓后的冷卻階段，熱膨脹系數(shù)的差異會(huì)導(dǎo)致不同部位的收縮程度不同。
適量的硅元素可以使東莞鋁型材的熱膨脹更加均勻，減少因熱脹冷縮引起的翹曲變形。例如，在 6063 鋁合金中，硅含量一般在 0.2 - 0.6% 之間，這個(gè)范圍內(nèi)的硅元素有助于穩(wěn)定鋁型材的尺寸，降低其在溫度變化過程中的變形傾向。
鎂（Mg）元素：鎂元素能提高鋁合金的強(qiáng)度和硬度，但同時(shí)也會(huì)對熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生影響。鎂含量較高時(shí)，鋁型材的熱膨脹系數(shù)會(huì)增大。在冷卻過程中，含鎂量高的區(qū)域相對于其他區(qū)域會(huì)有更大的收縮趨勢，容易導(dǎo)致型材翹曲。例如，在一些高強(qiáng)度的鋁合金型材中，如果鎂元素分布不均勻，在經(jīng)歷相同的冷卻條件下，鎂含量高的部分會(huì)比其他部分更快地收縮，從而引發(fā)型材的變形。
銅（Cu）元素：銅元素的加入會(huì)增加鋁合金的強(qiáng)度，但也會(huì)改變合金的熱物理性質(zhì)。銅會(huì)使鋁型材的熱膨脹系數(shù)在一定程度上增大，并且會(huì)影響合金的熱傳導(dǎo)性能。在加熱或冷卻過程中，由于銅元素的存在，鋁型材內(nèi)部的溫度分布可能會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響其熱應(yīng)力的分布。如果熱應(yīng)力不均勻，就會(huì)導(dǎo)致型材翹曲變形。
2、合金元素對材料強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的影響
鋅（Zn）元素：鋅是提高鋁合金強(qiáng)度的重要元素。在一些高強(qiáng)度鋁合金型材（如 7075 鋁合金）中，鋅元素的含量較高。較高的鋅含量會(huì)增加合金的屈服強(qiáng)度，使得型材在承受相同的應(yīng)力時(shí)，更不容易發(fā)生塑性變形。然而，如果型材內(nèi)部的鋅元素分布不均勻，在加工過程中，如擠壓或機(jī)械加工后，各部分的屈服強(qiáng)度差異會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力重新分布。當(dāng)應(yīng)力超過較弱部分的屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生局部變形，進(jìn)而引起型材的翹曲。
錳（Mn）元素：錳元素可以細(xì)化鋁合金的晶粒，從而提高材料的強(qiáng)度和韌性。在鋁型材中，均勻分布的錳元素有助于提高型材整體的強(qiáng)度均勻性。但如果錳元素在熔煉或鑄造過程中沒有充分均勻化，會(huì)導(dǎo)致型材內(nèi)部晶粒大小不一致。晶粒粗大的區(qū)域強(qiáng)度相對較低，在受到加工應(yīng)力或熱應(yīng)力時(shí)，更容易發(fā)生變形，增加了型材翹曲的可能性。
3、雜質(zhì)元素的影響
鐵（Fe）雜質(zhì)：鐵是鋁合金中常見的雜質(zhì)元素。當(dāng)鐵含量較高時(shí)，會(huì)在鋁合金中形成粗大的針狀或片狀的金屬間化合物（如 Al - Fe - Si 相）。這些化合物會(huì)降低鋁型材的韌性和可塑性，并且在加工過程中，由于其硬度較高，會(huì)阻礙金屬的正常流動(dòng)，導(dǎo)致型材內(nèi)部應(yīng)力集中。例如，在擠壓過程中，這些應(yīng)力集中區(qū)域可能會(huì)因?yàn)榫植孔冃芜^大而引發(fā)型材的翹曲。
鈉（Na）雜質(zhì)：鈉元素在鋁合金中即使含量很少，也會(huì)對型材的性能產(chǎn)生顯著影響。鈉會(huì)吸附在鋁合金的晶界上，降低晶界的結(jié)合力，使合金的熱裂傾向增加。在鋁型材的鑄造或熱處理過程中，由于熱應(yīng)力的存在，鈉元素可能會(huì)導(dǎo)致晶界開裂，進(jìn)而引起型材的局部變形和翹曲。