อิทธิพลขององค์ประกอบสิ่งเจือปนในอลูมิเนียมอัลลอยด์

วานาเดียมก่อให้เกิดสารประกอบทนไฟ VAl11 ในอลูมิเนียมอัลลอยด์ ซึ่งมีบทบาทในการกลั่นเมล็ดพืชในกระบวนการหลอมและการหล่อ แต่ผลกระทบจะมีน้อยกว่าไทเทเนียมและเซอร์โคเนียม วาเนเดียมยังมีผลของการปรับโครงสร้างการตกผลึกซ้ำและเพิ่มอุณหภูมิในการตกผลึกซ้ำ

ความสามารถในการละลายของแข็งของแคลเซียมในอลูมิเนียมอัลลอยด์มีค่าต่ำมาก และเกิดเป็นสารประกอบ CaAl4 กับอลูมิเนียม แคลเซียมยังเป็นองค์ประกอบซุปเปอร์พลาสติกของโลหะผสมอลูมิเนียม อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีแคลเซียมประมาณ 5% และแมงกานีส 5% มีความเป็นพลาสติกยิ่งยวด แคลเซียมและซิลิคอนเกิดเป็น CaSi ซึ่งไม่ละลายในอลูมิเนียม เนื่องจากปริมาณสารละลายซิลิกอนที่เป็นของแข็งลดลง การนำไฟฟ้าของอลูมิเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมจึงสามารถปรับปรุงได้เล็กน้อย แคลเซียมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของอลูมิเนียมอัลลอยด์ได้ CaSi2 ไม่สามารถเสริมการรักษาความร้อนของโลหะผสมอลูมิเนียมได้ แคลเซียมปริมาณน้อยมีประโยชน์ในการกำจัดไฮโดรเจนในอะลูมิเนียมหลอมเหลว

ธาตุตะกั่ว ดีบุก และบิสมัทเป็นโลหะที่หลอมละลายต่ำ มีความสามารถในการละลายของแข็งในอลูมิเนียมได้เล็กน้อย ซึ่งจะลดความแข็งแรงของโลหะผสมลงเล็กน้อย แต่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดได้ บิสมัทจะขยายตัวในระหว่างการแข็งตัวซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการให้อาหาร การเติมบิสมัทให้กับโลหะผสมแมกนีเซียมสูงสามารถป้องกัน "ความเปราะของโซเดียม" ได้

พลวงส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวดัดแปลงในโลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อ และไม่ค่อยมีการใช้ในโลหะผสมอะลูมิเนียมดัด มีเพียงบิสมัททดแทนในโลหะผสมอลูมิเนียมดัดขึ้นรูป Al-Mg เท่านั้นเพื่อป้องกันการเปราะของโซเดียม เมื่อเพิ่มองค์ประกอบพลวงลงในโลหะผสม Al-Zn-Mg-Cu จะสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการอัดร้อนและการอัดเย็นได้

เบริลเลียมสามารถปรับปรุงโครงสร้างของฟิล์มออกไซด์ในโลหะผสมอลูมิเนียมดัดและลดการสูญเสียการเผาไหม้และการรวมตัวระหว่างการหล่อ เบริลเลียมเป็นองค์ประกอบที่เป็นพิษที่สามารถทำให้เกิดพิษจากการแพ้ได้ ดังนั้นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่สัมผัสกับอาหารและเครื่องดื่มจึงไม่สามารถมีเบริลเลียมได้ โดยทั่วไปปริมาณเบริลเลียมในวัสดุเชื่อมจะถูกควบคุมต่ำกว่า 8μg/ml อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้เป็นฐานการเชื่อมควรควบคุมปริมาณเบริลเลียมด้วย

โซเดียมแทบจะไม่ละลายในอลูมิเนียม ความสามารถในการละลายของแข็งสูงสุดคือน้อยกว่า 0.0025% และจุดหลอมเหลวของโซเดียมต่ำ (97.8°C) เมื่อมีโซเดียมอยู่ในโลหะผสม จะถูกดูดซับบนพื้นผิวของเดนไดรต์หรือขอบเขตของเกรนระหว่างการแข็งตัว ในระหว่างการประมวลผลด้วยความร้อน โซเดียมบนขอบเกรนจะก่อตัวเป็นชั้นดูดซับของเหลว และเมื่อเกิดการแตกร้าวแบบเปราะ สารประกอบ NaAlSi จะก่อตัวขึ้น ไม่มีโซเดียมอิสระอยู่ และไม่เกิด "ความเปราะของโซเดียม" เมื่อปริมาณแมกนีเซียมเกิน 2% แมกนีเซียมจะนำซิลิคอนไปตกตะกอนโซเดียมอิสระ ส่งผลให้เกิด "การเปราะของโซเดียม" ดังนั้นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีแมกนีเซียมสูงจึงไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้ฟลักซ์เกลือโซเดียม วิธีการป้องกัน "การเปราะของโซเดียม" คือวิธีการคลอรีน ซึ่งทำให้โซเดียมเกิดเป็น NaCl และปล่อยลงในตะกรัน และเติมบิสมัทเพื่อให้เกิดเป็น Na2Bi และเข้าสู่เมทริกซ์โลหะ การเพิ่มพลวงเพื่อสร้าง Na3Sb หรือการเพิ่มธาตุหายากก็สามารถมีบทบาทเดียวกันได้เช่นกัน

เรียบเรียงโดย May Jiang จาก MAT Aluminium