Mezi osm hlavních prvků, které ovlivňují vlastnosti hliníkových slitin, patří vanad, vápník, olovo, cín, vizmut, antimon, berylium a sodík. V závislosti na zamýšleném použití hotového hliníkového svitku se během zpracování přidávají různé prvky. Tyto příměsi tvoří kvůli svým různým teplotám tání a různým strukturám různé sloučeniny s hliníkem, a tak mají různé účinky na vlastnosti hliníkové slitiny.
1. Kovový prvek: Vliv mědi
Měď je důležitým legujícím prvkem a poskytuje určité zpevnění tuhého roztoku. Kromě toho CuAl2, který se vysráží během stárnutí, má významný účinek na posílení stárnutí. Obsah mědi v hliníkových deskách je obvykle mezi 2,5 % a 5 %. Když je obsah mědi mezi 4 % a 6,8 %, je zpevňovací účinek optimální, a proto má většina tvrdých hliníkových slitin obsah mědi v tomto rozmezí.
2. Kovový prvek: Vliv křemíku
Pro systémy slitin Al-Mg2Si je podle fázového diagramu slitiny maximální rozpustnost Mg2Si v hliníku 1,85 % a se snižováním teploty pomalu klesá. V deformovaných hliníkových slitinách se křemík sám o sobě přidává hlavně do hliníkových desek pro svařování materiálů, ale přidání křemíku do hliníku také poskytuje určitý zpevňující účinek.
3. Kovové prvky: Vliv hořčíku
Hořčík má výrazný zpevňující účinek na hliník. Na každé zvýšení hořčíku o 1 % vzroste pevnost v tahu asi o 34 MPa. Pokud je přidáno méně než 1% manganu, může zvýšit posilující účinek. Po přidání manganu lze tedy snížit obsah hořčíku, což také snižuje riziko praskání za horka. Kromě toho může mangan pomoci sloučeninám Mg5Al8 vysrážet se rovnoměrněji, zlepšit odolnost proti korozi a svařitelnost.
4. Kovové prvky: Vliv manganu
Mangan má maximální rozpustnost 1,82 % v pevném roztoku. Pevnost slitiny se stále zvyšuje s větším množstvím rozpuštěného manganu a prodloužení dosahuje svého vrcholu při 0,8 % manganu. Al-slitiny Mn jsou přirozeně tvrzené stárnutím- bez tepelného zpracování, což znamená, že je nelze tepelným zpracováním zpevnit.
5. Kovové prvky: Vliv zinku
V systému slitin Al-Zn je rozpustnost zinku v hliníku 31,6 % při 275 stupních v oblasti rovnovážného fázového diagramu bohaté na hliník, ale klesá na 5,6 % při 125 stupních. Když je zinek přidán k samotnému hliníku, jeho příspěvek ke zpevnění slitiny při deformaci je velmi omezený a má také tendenci způsobovat praskání korozí pod napětím, což omezuje jeho použití.
6. Kovové prvky: Účinky železa a křemíku
Železo v Al-Cu-Mg-Ni-Fe kované hliníkové slitiny a křemík v Al-Mg-Si kovaném hliníku a Al{6}}Si svařovací dráty a hliník-křemíkové kovací slitiny jsou přidány jako legující prvky. V ostatních slitinách hliníku jsou běžnými nečistotami křemík a železo, které výrazně ovlivňují vlastnosti slitiny. Existují hlavně jako FeCl3 a volný křemík. Když je obsah křemíku vyšší než železo, vytvoří se fáze -FeSiAl3 (nebo Fe2Si2Al9), zatímco pokud je obsah železa vyšší než křemík, vytvoří se fáze -Fe2SiAl8 (nebo Fe3Si2Al12). Nesprávný poměr železa-k-křemíku může způsobit praskání odlitků a příliš mnoho železa v litém hliníku může způsobit křehnutí odlitků.
7. Kovové prvky: Účinky titanu a boru
Titan je běžně přidávaný prvek do hliníkových slitin, obvykle se přidává ve formě předslitin Al-Ti nebo Al-Ti-B. Titan tvoří s hliníkem fázi TiAl2, která slouží jako -nespontánní nukleační centrum během krystalizace a pomáhá zjemňovat kovanou a svařovanou strukturu. Ve slitinách Al-Ti je kritický obsah titanu pro vytvoření supravodivé reakce asi 0,15 %, ale pokud je přítomen bor, sníží se až na 0,01 %.
8. Kovové prvky: Účinky chrómu a stroncia
Chrom tvoří intermetalické sloučeniny jako (CrFe)Al7 a (CrMn)Al12 v hliníkových plechách, které brání nukleačním a růstovým procesům rekrystalizace. To poskytuje určité zpevnění slitiny, zlepšuje houževnatost slitiny a snižuje citlivost na korozní praskání pod napětím. Zvyšuje však také citlivost zhášení a způsobuje, že eloxovaný film vypadá žlutě. Přídavek chrómu ve slitinách hliníku obecně není vyšší než 0,35 % a snižuje se s rostoucím množstvím přechodných prvků ve slitině. Přidání 0,015 %–0,03 % stroncia do hliníkových slitin za účelem vytlačování přemění -fázi AlFeSi v litých ingotech na fázi AlFeSi ve tvaru čínského-charakteru-, což zkracuje dobu homogenizace litých ingotů, zlepšuje mechanickou drsnost povrchu a zlepšuje mechanickou drsnost povrchu o 60 %–7 % produktů. U vysoce-křemíkových (10 %–13 %) deformovaných hliníkových slitin může přidání 0,02 %–0,07 % stroncia minimalizovat primární krystaly a výrazně zlepšit mechanické vlastnosti: konečná pevnost v tahu σb se zvyšuje z 233 MPa na 236 MPa, mez kluzu σ0,2 se zvyšuje z 204 MPa na 2054 MPa 9 % až 12 %. V hypereutektických slitinách Al-Si může přidání stroncia snížit velikost primárních částic křemíku, zlepšit zpracovatelnost plastů a umožnit hladké válcování za tepla i za studena.
