鋁合金中各種元素對鋁合金旋鈕性能的影響

銅元素：當鋁銅合金的富鋁部分為548時，銅在鋁中的溶解度為5.65%，當溫度降至302時，銅的溶解度為0.45%。銅是一種重要的合金元素，具有一定的固溶強化作用。此外，時效析出的CuAl2具有顯著的時效強化作用。鋁合金中的銅含量通常為2.5%～5%，當銅含量為4%～6.8%時，強化效果好，因此大多數鋁合金旋鈕的銅含量都在這個范圍內。

硅元素：在共晶溫度577時，硅在Al-Si合金體系固溶體中的溶解度為1.65%。雖然溶解度隨溫度降低而降低，但這種合金通常不能通過熱處理來強化。Al-Si合金具有優異的鑄造性能和耐腐蝕性。如果鎂和硅同時添加到鋁中以形成鋁鎂硅合金，則強化相為MgSi。鎂與硅的質量比為1.73:1。在設計Al-Mg-Si合金體系的組成時，應根據該比例在基體上配置鎂和硅的含量。一些Al-Mg-Si合金，為了提高強度，添加適量的銅，同時添加適量的鉻，以抵消銅對耐腐蝕性的不利影響。

鋁合金旋鈕在Al-Mg2Si合金體系平衡相圖的富鋁部分，Mg2Si在鋁中的溶解度為1.85%，并且隨著溫度的降低，減速度很小。在變形鋁合金中，單獨添加到鋁中的硅限于焊接材料，添加到鋁的硅也具有一定的強化效果。

鎂元素：盡管Al-Mg合金體系平衡相圖中富鋁部分的溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度大大降低，但大多數工業變形鋁合金中的鎂含量低于6%，硅含量也較低。這種合金不能通過熱處理強化，但具有良好的焊接性、耐腐蝕性和中等強度。鎂在鋁上的強化是明顯的，每增加1%鎂的拉伸強度就增加約34MPa。如果添加的錳少于1%，則可以補充強化效果。因此，添加錳可以降低鎂含量和熱裂傾向。此外，錳可以使鋁合金旋鈕均勻沉淀，提高耐蝕性和焊接性能。

錳元素：在658的共晶溫度下，錳在Al-Mn合金體系水平平衡相圖的固溶體中的溶解度為1.82%。合金的強度隨著溶解度的增加而增加。當錳含量為0.8%時，伸長率達到大值。Al-Mn合金是一種非時效硬化合金，即不能通過熱處理進行強化。

錳可以阻止鋁合金的再結晶過程，提高再結晶溫度，顯著細化再結晶晶粒。再結晶晶粒的細化主要由MnAl6化合物的分散顆粒阻止。MnAl6的另一個功能是溶解雜質鐵并形成（Fe，Mn）Al6，減少鐵的有害影響。錳是鋁合金的一種重要元素，可單獨添加以形成Al-Mn二元合金，通常與其他合金元素一起添加。因此，大多數鋁合金都含有錳。