Osam glavnih elemenata koji utječu na performanse aluminijskih legura su vanadij, kalcij, olovo, kositar, bizmut, antimon, berilij i natrij. Ovisno o namjeni gotovog aluminijskog svitka, tijekom obrade dodaju se različiti elementi. Ovi elementi nečistoća, zbog svojih različitih tališta i različitih struktura, tvore različite spojeve s aluminijem i stoga imaju različite učinke na performanse aluminijske legure.
1. Metalni element: Utjecaj bakra
Bakar je važan legirajući element i osigurava određeno ojačanje čvrste otopine. Osim toga, CuAl2 koji se taloži tijekom starenja ima značajan učinak jačanja starenja. Sadržaj bakra u aluminijskim pločama obično je između 2,5% i 5%. Kada je sadržaj bakra između 4% i 6,8%, učinak ojačanja je optimalan, zbog čega većina tvrdih aluminijskih legura ima sadržaj bakra unutar ovog raspona.
2. Metalni element: Utjecaj silicija
Za sustave legura Al-Mg2Si, prema faznom dijagramu legure, maksimalna topljivost Mg2Si u aluminiju je 1,85%, a polako se smanjuje sa smanjenjem temperature. Kod deformiranih aluminijskih legura, sam silicij se uglavnom dodaje aluminijskim pločama za materijale za zavarivanje, ali dodavanje silicija aluminiju također daje određeni učinak ojačanja.
3. Metalni elementi: Učinak magnezija
Magnezij ima značajan učinak jačanja na aluminij. Za svakih 1% povećanja magnezija, vlačna čvrstoća raste za oko 34 MPa. Ako se doda manje od 1% mangana, to može pojačati učinak jačanja. Stoga se nakon dodavanja mangana može smanjiti sadržaj magnezija, što također smanjuje rizik od vrućih pukotina. Osim toga, mangan može pomoći spojevima Mg5Al8 da se ravnomjernije talože, poboljšavajući otpornost na koroziju i zavarljivost.
4. Metalni elementi: Učinak mangana
Mangan ima maksimalnu topljivost od 1,82% u čvrstoj otopini. Čvrstoća legure raste s više otopljenog mangana, a istezanje doseže svoj vrhunac pri 0,8% mangana. Al-Mn legure prirodno su očvrsnule-bez toplinske obrade, što znači da se ne mogu ojačati toplinskom obradom.
5. Metalni elementi: Učinak cinka
U sustavu legure Al-Zn, topljivost cinka u aluminiju je 31,6% na 275 stupnjeva u području-bogatom aluminijem ravnotežnog faznog dijagrama, ali pada na 5,6% na 125 stupnjeva. Kada se cink dodaje samo aluminiju, njegov doprinos ojačanju legure pod deformacijom je vrlo ograničen, a također ima tendenciju uzrokovati korozijsko pucanje, što ograničava njegovu upotrebu.
6. Metalni elementi: Učinci željeza i silicija
Željezo u Al-Cu-Mg-Ni-Fe kovanim aluminijskim legurama i silicij u Al-Mg-Si kovanom aluminiju i Al-Si šipkama za zavarivanje i aluminij-silicijevim legurama za kovanje dodaju se kao legirajući elementi. U ostalim aluminijskim legurama, silicij i željezo su uobičajene nečistoće koje značajno utječu na svojstva legure. Uglavnom postoje kao FeCl3 i slobodni silicij. Kada je sadržaj silicija veći od sadržaja željeza, nastaje faza -FeSiAl3 (ili Fe2Si2Al9), dok ako je sadržaj željeza veći od sadržaja silicija, nastaje faza -Fe2SiAl8 (ili Fe3Si2Al12). Neodgovarajući omjeri željeza-i-silicija mogu uzrokovati pucanje u odljevcima, a previše željeza u lijevanom aluminiju može učiniti odljevke krhkima.
7. Metalni elementi: Učinci titana i bora
Titan je uobičajeni element u aluminijskim legurama, obično u obliku Al-Ti ili Al-Ti-B osnovnih legura. Titan tvori TiAl2 fazu s aluminijem, služeći kao ne-spontani centar za nukleaciju tijekom kristalizacije i pomažući u rafiniranju kovane i zavarene strukture. U legurama Al-Ti, kritični sadržaj titana za stvaranje supravodljive reakcije je oko 0,15%, ali ako je prisutan bor, to se smanjuje na samo 0,01%.
8. Metalni elementi: Učinci kroma i stroncija
Krom stvara intermetalne spojeve poput (CrFe)Al7 i (CrMn)Al12 u aluminijskim pločama, koji ometaju procese nukleacije i rasta rekristalizacije. To omogućuje određeno ojačanje legure, poboljšava žilavost legure i smanjuje osjetljivost na pucanje uslijed korozije pod naponom. Međutim, također povećava osjetljivost gašenja i čini da anodizirani film izgleda žuto. Dodatak kroma u aluminijskim legurama općenito nije veći od 0,35%, a smanjuje se s povećanjem količine prijelaznih elemenata u leguri. Dodavanje 0,015%–0,03% stroncija aluminijskim legurama za ekstruziju pretvara -AlFeSi fazu u lijevanim ingotima u -AlFeSi fazu u obliku kineskog-pisma{11}}, smanjujući vrijeme homogenizacije lijevanih ingota za 60%-70% i poboljšavajući mehanička svojstva i plastičnu obradivost materijala, kao i hrapavost površine proizvoda. Za visoko{16}}silicijeve (10%–13%) deformirane aluminijske legure, dodavanje 0,02%–0,07% stroncija može minimizirati primarne kristale i značajno poboljšati mehanička svojstva: krajnja vlačna čvrstoća σb raste s 233 MPa na 236 MPa, granica razvlačenja σ0,2 raste s 204 MPa na 210 MPa, a istezanje δ5 ide od 9% do 12%. U hipereutektičkim legurama Al-Si, dodavanje stroncija može smanjiti veličinu primarnih čestica silicija, poboljšati plastičnu obradivost i omogućiti glatko toplo i hladno valjanje.
