(1) Nodweddion aloion alwminiwm 5xxx
Mae aloion alwminiwm 5xxx yn aloion alwminiwm gyda Mg fel y brif elfen aloi ac yn aloion alwminiwm na ellir eu trin â gwres. Mae gan y gyfres hon o aloion ddwysedd isel a chryfder uwch nag aloion alwminiwm 1xxx a 3xxx. Maent yn aloion alwminiwm cryfder canolig-i-uchel gyda nodweddion blinder a weldio da ac ymwrthedd da i gyrydiad morol ac atmosfferig. Er mwyn osgoi cyrydiad straen o aloion magnesiwm uchel, rhaid sefydlogi'r cynhyrchion olaf sy'n gweithio'n oer, neu rhaid rheoli'r swm gwaith oer terfynol, a rhaid rheoli tymheredd y defnydd (heb fod yn fwy na 65 gradd). Defnyddir y gyfres hon o aloion yn bennaf i wneud rhannau strwythurol weldio ac fe'i defnyddir ym maes llongau.
(2) Prif elfennau aloi ac amhuredd a'u rolau
Prif gydran aloi alwminiwm cyfres 5XXx yw Mg, gyda swm bach o Mn, Cr, Ti ac elfennau eraill wedi'u hychwanegu, tra bod yr elfennau amhuredd yn bennaf yn Fe, Si, Cu, Zn ac yn y blaen.
Mg: Mae Mg yn bodoli'n bennaf yn y cyflwr datrysiad solet a (Mg2Al3 neu Mg5Al8). Er bod hydoddedd Mg yn yr aloi yn lleihau'n gyflym gyda thymheredd yn gostwng, mae gan yr aloi effaith gryfhau heneiddio isel oherwydd anhawster cnewyllo dyddodiad, nifer fach o greiddiau a chyfnod dyddodiad bras. Fe'i defnyddir yn gyffredinol mewn cyflwr gweithio anelio neu oer. Felly, gelwir y gyfres hon o aloion hefyd yn aloion alwminiwm nad ydynt yn cryfhau. Mae cryfder y gyfres hon o aloion yn cynyddu gyda chynnydd y cynnwys Mg, tra bod y plastigrwydd yn gostwng yn unol â hynny, ac mae ei berfformiad prosesu hefyd yn dirywio yn unol â hynny. Mae'r cynnwys Mg yn dylanwadu'n fawr ar dymheredd ail-grisialu'r aloi. Pan fo'r cynnwys Mg yn llai na 5%, mae'r tymheredd recrystallization yn gostwng gyda chynnydd y cynnwys Mg; pan fydd y cynnwys Mg yn fwy na 5%, mae'r tymheredd recrystallization yn cynyddu gyda chynnydd y cynnwys Mg. Mae cynnwys mg hefyd yn cael effaith sylweddol ar berfformiad weldio yr aloi. Pan fo'r cynnwys Mg yn llai na 6%, mae tueddiad crac weldio yr aloi yn lleihau gyda chynnydd y cynnwys Mg; pan fo'r cynnwys Mg yn fwy na 6%, mae'r gwrthwyneb yn wir; pan fo'r cynnwys Mg yn llai na 9%, mae cryfder y weldiad yn cynyddu'n sylweddol gyda chynnydd y cynnwys Mg. Ar yr adeg hon, er bod y plastigrwydd a'r cyfernod weldio yn gostwng ychydig yn raddol, nid yw'r newid yn fawr. Pan fo'r cynnwys Mg yn fwy na 9%, mae ei gryfder, ei blastigrwydd a'i gyfernod weldio i gyd yn cael eu lleihau'n sylweddol.
Mn: Mae aloion alwminiwm cyfres 5XXX fel arfer yn cynnwys llai nag 1.0% Mn. Mae rhan o'r Mn yn yr aloi wedi'i ddiddymu yn y matrics, ac mae'r gweddill yn bodoli yn y strwythur ar ffurf cyfnod MnAls. Gall Mn gynyddu tymheredd ail-grisialu'r aloi i atal grawn rhag tyfu, a chynyddu cryfder yr aloi ychydig, yn enwedig cryfder y cynnyrch. Mewn aloion Mg uchel, gall ychwanegu Mn leihau hydoddedd Mg yn y matrics, lleihau tueddiad craciau weldio, a chynyddu cryfder y weldiad a'r metel sylfaen.
Cr: Mae gan Cr a Mn effeithiau tebyg, a all gynyddu cryfder y metel sylfaen a weldio, lleihau tueddiad cracio weldio, a gwella ymwrthedd cyrydiad straen, ond lleihau plastigrwydd ychydig. Gellir defnyddio Cr yn lle Mn mewn rhai aloion. O ran effaith cryfhau, nid yw Cr cystal â Mn. Os ychwanegir y ddwy elfen ar yr un pryd, mae'r effaith yn fwy nag un ychwanegiad.
Be: Gall ychwanegu swm bach o Be ({{0}}.0001%~0.005%) at aloi Mg uchel leihau tueddiad crac ingotau a gwella ansawdd wyneb platiau rholio, tra'n lleihau'r golled llosgi o Mg yn ystod mwyndoddi, a gall hefyd leihau'r ocsidau a ffurfiwyd ar wyneb y deunydd yn ystod gwresogi.
Ti: Mae ychwanegu swm bach o Ti i aloion Mg uchel yn bennaf i fireinio'r grawn.
Fe: Gall Fe ffurfio cyfansoddion anhydawdd gyda Mn a Cr, a thrwy hynny leihau rôl Mn a Cr yn yr aloi. Pan fydd mwy o gyfansoddion caled a brau yn cael eu ffurfio yn y strwythur ingot, mae craciau prosesu yn dueddol o ddigwydd. Yn ogystal, mae Fe hefyd yn lleihau ymwrthedd cyrydiad yr aloi, felly dylid rheoli'r cynnwys Fe yn gyffredinol islaw {{0}}.4%, ac ar gyfer weldio deunydd gwifren F, mae'n well ei gyfyngu i isod 0.2%.
Si: Mae Si yn amhuredd niweidiol (ac eithrio aloi 5A03). Mae Si a Mg yn ffurfio cyfnod Mg2Si. Oherwydd y gormodedd o gynnwys Mg, mae hydoddedd cyfnod Mg2Si yn y matrics yn cael ei leihau, felly nid yn unig nid yw'r effaith gryfhau yn fawr, ond hefyd mae plastigrwydd yr aloi yn cael ei leihau. Yn ystod treigl, mae Si yn cael mwy o effaith negyddol na Fe, felly dylai'r cynnwys Si gael ei gyfyngu'n gyffredinol i lai na 0.5%. Mae aloi 5A03 yn cynnwys 0.5% ~ 0.8% Si, a all leihau tueddiad craciau weldio a gwella perfformiad weldio yr aloi.
Cu: Gall swm hybrin o Cu wneud ymwrthedd cyrydiad yr aloi yn waeth, felly dylai'r cynnwys Cu gael ei gyfyngu i lai na 0.2%, ac mae rhai aloion wedi'u cyfyngu'n fwy llym.
Zn: Pan fo'r cynnwys Zn yn llai na {{0}}.2%, nid oes ganddo unrhyw effaith sylweddol ar briodweddau mecanyddol a gwrthiant cyrydiad yr aloi. Gall ychwanegu ychydig bach o Zn at aloion Mg uchel gynyddu'r cryfder tynnol 10 ~ 20MPa. Dylai'r amhuredd Zn yn yr aloi gael ei gyfyngu i lai na 0.2%.
Na: Gall amhuredd hybrin Na niweidio priodweddau dadffurfiad poeth yr aloi yn fawr, gan arwain at "brittleness sodiwm", sy'n fwy amlwg mewn aloion Mg uchel. Y ffordd i ddileu brittleness sodiwm yw trosi'r Na rhad ac am ddim cyfoethogi yn y ffin grawn yn gyfansoddyn. Gellir defnyddio'r dull clorineiddio i gynhyrchu sodiwm clorid a'i dynnu gyda'r slag, neu gellir defnyddio'r dull o ychwanegu olrhain Sb.