Cu

A solubilidade máxima do cobre no alumínio é 5,65% quando a porção rica em alumínio da liga alumínio-cobre é 548 e a solubilidade do cobre é 0,45% quando a temperatura cai para 302. O cobre é um elemento importante da liga e possui um certo sólido efeito de fortalecimento da solução. Além disso, o Cu Al2 precipitado com o envelhecimento tem um efeito significativo de fortalecimento do envelhecimento. O teor de cobre na liga de alumínio é geralmente de 2,5% a 5%, e o efeito de fortalecimento é melhor quando o teor de cobre é de 4% a 6,8%, portanto, o teor de cobre da maioria das ligas de alumínio rígido está nessa faixa.
As ligas de alumínio e cobre podem conter menos elementos, como silício, magnésio, manganês, cromo, zinco e ferro.

Si

A solubilidade máxima do silício em solução sólida é de 1,65% na temperatura eutética da peça de alumínio rica em liga Al-Si 577. Embora a solubilidade diminua com a diminuição da temperatura, essas ligas geralmente não são reforçadas pelo calor. A liga Al-Si possui excelentes propriedades de fundição e resistência à corrosão.
Se magnésio e silício forem adicionados ao alumínio ao mesmo tempo para formar uma liga de alumínio-magnésio-silício, a fase de reforço é MgSi. A proporção de massa de magnésio para silício é de 1,73: 1. Ao projetar uma composição de liga à base de Al-Mg-Si, o conteúdo de magnésio e silício é disposto no substrato nessa proporção. Em algumas ligas de Al-Mg-Si, para aumentar a resistência, é adicionada uma quantidade adequada de cobre e, ao mesmo tempo, uma quantidade adequada de cromo é adicionada para compensar o efeito adverso do cobre na resistência à corrosão.
Diagrama da fase de equilíbrio da liga de liga Al-Mg2Si A solubilidade máxima da parte rica em alumínio Mg2Si no alumínio é de 1,85% e a desaceleração diminui com a diminuição da temperatura.
Na liga de alumínio deformada, a adição de silício ao alumínio sozinha é limitada aos materiais de soldagem, e a adição de silício ao alumínio também tem um certo efeito de fortalecimento.

Mg

Diagrama da fase de equilíbrio da liga Al-Mg parte rica em Al Embora a curva de solubilidade mostre que a solubilidade do magnésio no alumínio diminui bastante com a temperatura, na maioria das ligas de alumínio deformadas industrialmente, o teor de magnésio é inferior a 6%. O teor de silício também é baixo. Essas ligas não podem ser reforçadas por tratamento térmico, mas possuem boa soldabilidade, boa resistência à corrosão e resistência média.
O fortalecimento do magnésio no alumínio é óbvio. Para cada 1% de magnésio adicionado, a resistência à tração aumenta em cerca de 34MPa. Se o manganês for adicionado abaixo de 1%, o efeito fortalecedor pode ser suplementado. Portanto, após a adição de manganês, o teor de magnésio pode ser reduzido e, ao mesmo tempo, a tendência de craqueamento térmico pode ser reduzida. Além disso, o manganês também pode precipitar uniformemente o composto Mg5Al8, melhorando a resistência à corrosão e o desempenho da soldagem.

Mn

À temperatura eutética de 658, a solubilidade máxima de equilíbrio do manganês em solução sólida é de 1,82%. A força da liga aumenta com o aumento da solubilidade. Quando o teor de manganês é de 0,8%, o alongamento atinge o máximo. A liga Al-Mn é uma liga de endurecimento que não envelhece, ou seja, não pode ser reforçada por tratamento térmico.
O manganês de rênio pode impedir o processo de recristalização da liga de alumínio, aumentar a temperatura de recristalização e refinar significativamente os grãos recristalizados. O refino dos grãos recristalizados é causado principalmente pelas partículas dispersas do composto MnAl6, o que dificulta o crescimento dos grãos recristalizados. Outra função do MnAl6 é dissolver a impureza do ferro para formar (Fe, Mn) Al6 e reduzir os efeitos nocivos do ferro.
O manganês de háfnio é um elemento importante das ligas de alumínio e pode ser adicionado separadamente para formar as ligas binárias Al-Mn. A maioria é adicionada com outros elementos de liga, de modo que a maioria das ligas de alumínio contém manganês.

Zn

O diagrama da fase de equilíbrio da liga Al-Zn mostra que a solubilidade do zinco no alumínio é 31,6% quando a parte rica em alumínio é 275 e sua solubilidade diminui para 5,6% quando é 125.
O zinco de rênio é adicionado apenas ao alumínio, e a melhoria da resistência da liga de alumínio sob condições de deformação é muito limitada. Ao mesmo tempo, há uma fenda e tendência à corrosão por estresse, o que limita sua aplicação.
Quando o zinco e o magnésio são adicionados ao alumínio ao mesmo tempo, é formada uma fase de fortalecimento Mg / Zn2, que tem um efeito de fortalecimento significativo na liga. Quando o teor de Mg / Zn2 é aumentado de 0,5% a 12%, a resistência à tração e a resistência ao escoamento podem ser significativamente aumentadas. Quando o teor de magnésio excede a liga de alumínio super-dura necessária para formar a fase Mg / Zn2, a resistência à fissuração por corrosão sob tensão é maior quando a proporção de zinco para magnésio é controlada em cerca de 2,7.
Por exemplo, se o cobre é adicionado à base de Al-Zn-Mg para formar uma liga da série Al-Zn-Mg-Cu, o efeito de fortalecimento da base é o maior entre todas as ligas de alumínio e também é um importante material de liga de alumínio nas indústrias aeroespacial, de aviação e de energia.