Theo giản đồpha Al–Mn, Mn có thểtạo với Al hợp chất liên kim loại Al6Mn. Pha này khi phân tán nhỏ mịn trong nền dung dịch rắn α sẽ gây hóa bền. Độhòa tan lớn nhất của Mn trong dung dịch rắn α đạt được ở 6500C là 1,8% và giảm rất nhanh trong vùng nhiệt độ từ 4500 – 6500C. Đây đồng thời cũng là vùng nhiệt độ tôi của phần lớn các hợp kim nhôm công nghiệp.
Lượng mangan trong các hợp kim nhôm này thông thường dao động trong khoảng từ 1 đến 1,6%. Nhưng do ảnh hưởng của các hợp chất thường có là Fe, Si, độ hòa tan của mangan trong dung dịch rắn α giảm đi rất nhanh.
Ví dụ, với sựcó mặt chừng 0,1%Fe và 0,065%Si dung dịch rắn α chỉ có thể hòa tanở5000C được khoảng 0,05%Mn. Điều này giải thích vì sao các hợp kim biến dạng Al–Mn không thểhóa bền bằng nhiệt luyện.
Để tăng bền, trong trường hợp này sử dụng phương pháp biến dạng nguội sẽ rất hiệu quảvì hiệuứng hóa bền biến dạng đạt được khá lớn. Thêm nữa, do sựhình thành pha α (Al – Fe – Si – Mn) khi kết tinhở dạng nhỏ mịn phân tán, nhiệt độ kết tinh lại của hợp kim tăng lên, góp phần duy trìổn định kết quảhóa bền đã tạo ra.
Một đặc điểm rất đáng chú ý của hợp kim Al – Mn là xu hướng thiên tích Mn và taọ dung dịch rắn quá bão hòa bất thường khi kết tinh. Sự phân bố không đồng đều thành phần có thể dẫn tới những kết quả xấu, chẳng hạn làm giảm mạnh cơ tính, đặc biệt là độ dai va đập, do tạo thành tổ chức hạt thô với sự phân bố hạt rất chênh lệch giữa các phần mẫu sau khi kết tinh lại.
Các hợp kim Al –Mn chịu gia công biến dạng nóng và nguội tốt, có tính hàn và chống ăn mòn trong khí quyển cao hơn nhôm sạch kỹ thuật. Nhờ vậy chúng được sử dụng rộng rãi thay thếvật liệu này khi có yêu cầu cao hơn về cơ tính.
b. Hợp kim nhôm Al–Mg
Độhòa tan của magie trong nhôm lớn nhất có thể đạt 15% ở 4510C. Khi hạnhiệt độ, độ hòa tan này giảm đi và pha β (Al3Mg2) tiết ra từ dung dịch rắn, có xu hướng phân bốdạng lưới theo biên giới hạt. Tổchức dạng lưới β liên tục rất nhạy cảm với ăn mòn dướiứng suất. Chính vì vậy trong công nghiệp hạn chếsửdụng các hợp kim chứa lượng nhỏ magie (ít hơn 8% Mg), phổbiến hơn cảlà loại dưới 4%Mg.
Do lượng magie nhỏ, hiệuứng hóa bền khi tôi và hóa già quá nhỏ nên thực tế đã bỏ qua. Đưa thêm một lượng nhỏ các kim loại chuyển tiếp như Cr (0,1 -0,2%), Mn (0,3–0,5%) cho phép giảm độ nhạy cảm với ăn mòn ứng suất. Sửdụng phương pháp biến dạng dẻo đểhóa bền các hợp kim loại này sẽrất có hiệu quả.
Các tạp chất Fe, Si gây ảnh hưởng xấu đến cơ tính, làm giảm chất lượng bề mặt khi gia công, vì vậy cần hạn chếchúngở mức thấp nhất có thể. Các hợp kim Al –Mg thuộc một trong những họ hợp kim nhôm nhẹ nhất, có tính hàn tốt, ổn định chống ăn mòn khí quyển, bền mặt sau khi gia công đẹp, khả năng giảm chấn khá mạnh và giới
hạn bền mỏi tương đối lớn. Chúng được dùng rộng rãi, đặc biệt trong công nghiệp chế tạo ô tô và xây dựng công trình.