铝合金熔炼和净化

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1、铝合金的熔炼和净化一。我厂熔炼合金牌号介绍成分影响二。熔炼工序的重要性三。熔炼设备－熔炼炉介绍熔炼炉AL2O3和H2的关系四。工艺流程介绍电磁搅拌五。铝液净化防排-熔剂喷粉精炼气泡浮游法过滤溶六。铝液变质和细化Sr变质Ti细化七。检验手段八。其它设备－铝屑和铝灰处理1铝及铝硅合金铝的主要性能：比重小，纯铝约2.7g/cm3，大约只有钢和铜的三分之一，导电、热性高，仅次于银和铜，耐腐蚀性好，加工性好，无毒，铝合金比强度（强度与比重的比值）高，还有良好的低温反射性能，无磁性，不起火花，表面光泽美观，能表面涂饰等多种特殊性能。工业上使用的纯铝纯度为99.7％，溶点660.37℃。具

2、有面心立方格，无同素异晶转变，在空气中易在表面形成致密的氧化膜。沸点2450℃。ZL101合金：在700℃时比重为2.4g/cm3，阻力系数µ为1.27,动力粘度η为0.023g/Cm·S，固态理想密度为2.68克/立方厘米，固相线温度及液相线温度555℃-615℃。2国内代号ZL101A：中ZL为铸铝，1为合金类别（1为铝硅系2为铝铜系3为铝镁系4为铝锌系）。01为合金顺序号，决定化学成份（Si6.5-7.5Mg0.25-0.45Ti0.08-0.2），A为优质，杂质含量低。区别于ZAL101其Fe含量小于0.2％，抗拉性能高不形成大块的铁化合物。铝硅系合金：为共晶成份。铸

3、造性能良好。很小的结晶温度间隔（硅凝固潜热很大为393卡/克，铝仅为94卡/克）和较大比热（约0.2卡/克℃）。线收缩系数也比较小（约为铝的1/3-1/4）,AL-Si共晶体在其凝固点附近有良好的塑性，因此有良好的铸造性能。并且所含脆性相硅相数量仅占10％左右可通过变质处理来进一步提高塑性。合金牌号合金代号相近国际标准牌号相近国外牌号ZALSi7MgAZL101AAL-Si7Mg(Fe)（美国）A356（日本）AC4CH牌号定义3A356.2合金液态特点在微观上是由成份和结构不同的游动的原子集团、空穴和许多固态、气态或液态的化合物组成的一种“浑浊”的液体。在高温下易吸气氧化。

4、生成高溶点（2050℃）的AL2O3,氧化膜，密度略大于铝。成固态夹杂物悬浮在铝液中很难排除，恶化铸造性能和力学性能。铝液在高温下易吸气在低温时被覆盖在表面的致密AL2O3薄膜阻碍而不易排出形成针孔，影响铸件致密性和力学性能。4合金中各种成份的特性及作用Si（硅）流动性好，改善充型能力，在结晶过程中散发出大量热。几乎不收缩，减少了合金收缩率减少缩孔、缩松及热裂倾向，提高气密性。在变质后提高强度，有耐磨性和抗腐蚀性。增抗拉强度降低延伸率。当含量在5％时有流动性，占6％时无热裂，占9％时无疏松，占14％时变质不起作用。Mg（镁）使合金抗拉强度增加，降延伸率。在合金中与硅形成Mg2

5、Si相，在亚共晶合金中经淬火和时效处理后，机械性能（抗拉强度和延伸率）显著提高。切削性能有所改善，过高会促进合金吸气氧化，是强化相。Sr（锶）变质是其吸附在Si的晶坯上，使晶坯难以成核成大；变质使共晶体中Si呈细小粒状分布，因而改善了合金的力学性能。Sr是长效变质剂（6-8小时），以铝锶中间合金（Sr占10％）加入进行变质处理使合金中的硅以粗大片状组织变为细粒化组织，变质良好时在金相观察α枝晶网及共晶硅质点小，硅呈细小分布，使合金的机械性能特别是延伸率得到显著提高。Ti（钛）：加Ti以细化剂原子与被细化合金元素原子间的电子交换，以细化剂原子为基形成动力学上的化合物，即形核初始

6、状态的形成。少量钛能细化合金晶粒组织，提供结晶核心，过多易聚集长大成渣。Fe（铁）：含量高时形成β相（AL9Fe2Si）和AL8FeMg3-Si6相，铁相脆而硬，以粗大的针状穿过晶粒，大大削弱基体，降低合金抗拉强度和延伸率，降低流动性，不利充型，降低抗腐蚀性能，但能改善粘模5Fe、Mg及冷却对材料性能的影响6常用名词解释合金：是两种或两种以上的金属或金属元素与非金属元素熔合在一起所得到的具有金属特性的物质。组成合金的各元素称组元。它们交互作用形成多种相，即合金中具有同一化学成份、同一结构和原子聚集状态的均匀部分。不同相之间有明显的界线分开。相的结构可分为固溶体和化合物两大类。

7、固溶体：是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂晶格类型的一种金属晶体。大多数溶质原子在溶剂晶格中溶解度是有一定限度的，过量会形成新相。固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体，使晶格常数变化越大，其强化效果也越大。这种现象称固溶强化。金属化合物（中间相）：是合金元素间发生相互作用而生成的一种新相（溶质含量越过溶解度），当合金中出现金属化合物时，通常能提高合金的强度、硬度和耐磨性，但会降低塑性。共晶是在低于任一种组成物金属熔点的温度下所有成分的融合。在大多数例子中，共晶合金中组成物金属的熔点与它在纯金属状