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1、2004年第5期轻金属·49··轻合金及其加工·铝合金用中间合金及其现状兰晔峰,朱正锋(兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050)摘要:介绍了用于铝合金的中间合金及其分类,中间合金的生产方法;分析了中间合金的研究现状及其前景。关键词:铝合金;中间合金;生产方法;现状;发展前景中图分类号:TG0146.21文献标识码:A文章编号:10021752(2004)05004903MasterAlloysUsedforAluminiumAllogsandPresentSituationLANYe-feng,ZHUZheng-feng(Instit
2、uteofMaterisalsScienceandEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou,730050,China)Abstract:Thepaperintroducesthemasteralloys,thesortsandtheproducingmethodsofmasteralloysandalsoanalysestheresearchstatusandprospectofmasteralloys.Keyword:aluminiumalloy,masteralloys,producin
3、gmethods,status,prospect随着市场对铝合金制品的冶金组织、成分及性点低;④合金化元素实际吸收率高等要求。在工业能提出了更高的要求,铝加工业需要生产出冶金质上常用的合金化中间合金主要有:Al-Fe,Al-Cr,量合格、成分均匀和性能优良的铝合金制品。而作Al-Mn,Al-V等。为生产中的关键原料———中间合金,起着配料、调整⑵变质型中间合金合金元素含量以及微细化合金组织,改善铝合金各所谓变质,即加入的合金元素在金属凝固过程种加工工艺性能、物理性能的重要作用。中对晶体生长产生了影响。变质一般主要针对Al-Si合金中的共晶Si。未变
4、质时,共晶Si呈粗大的1铝合金用中间合金的分类针、片状,导致合金的力学性能尤其是韧性降低。变中间合金按其用途分为:⑴合金化中间合金;质是改变共晶Si的形貌、尺寸的过程,即将共晶Si⑵晶粒细化型中间合金;⑶变质型中间合金;⑷纯由粗大的针、片状改变成细小纤维状或层片状。从化型中间合金。根据用户的实际需要中间合金被制而达到改善其力学性能的目的。目前,对Al-Si合成锭料、线料。与生产铝合金时锭料主要用于炉内金中的共晶Si的变质方法主要有:Na盐变质,纯金加入方式,而线料主要用于炉外(流槽)加入方式。属变质,P变质,中间合金变质等等。⑴合金化中间合金Na盐
5、变质虽然应用广泛,变质效果也较稳定,〔2〕由于某些元素熔点高(如Fe、Cu等),有些元素但还存在一系列的不足之处:变质剂易产生有毒易挥发烧损(如Mg、RE等),有些元素与熔体的润气体对环境污染大,对人身健康、设备、大气极为不湿性差(如B、C等),如果直接以单质元素的方式加利;变质效果衰退等。而纯金属变质如纯Sr,加入入铝熔体,这些元素的实际吸收率极低,大大提高了铝熔体时易烧损,较活泼、实际吸收率不高,同时还生产成本。因此铝加工业为了降低成本,容易获得存在严重的吸气现象,易造成铸件报废等。P变质,较为准确的合金成分,采用合金化中间合金加入合一般采用赤
6、磷,其烧损大,易起烟雾而污染环境,变〔3、4〕金元素较为常见。为了获得成分均匀准确、性能优质效果也不尽人意。中间合金变质剂主要有:良的铸件,合金化型中国合金还必须满足以下要Al-Sr,Al-P,Al-RE,Al-Si-Sr,Al-Ba等。中〔1〕求:①成分均匀,杂质含量低;②表面清洁;③熔间合金型变质剂一般加入量少,吸收率高,变质效果收稿日期:2003-12-03·50·兰晔峰,朱正锋:铝合金用中间合金及其现状2004年第5期好,不会造成环境污染等,因此越来越受到铝加工业的B元素易与铝材中的杂质元素(如Ti,V等)形成的重视,从而应用逐渐广泛,逐步
7、代替了Na盐、纯不熔于液态铝和固态铝的高熔点化合物(TiB2,VB2金属和P等变质剂。等),而这些化合物又极易在熔体中沉淀,从而达到⑶细化型中间合金对铝提纯的目的。该中间合金产品有锭料和线料两所谓细化型中间合金即向铝熔体中加入大量的种形式。形核质点,从而达到细化铝合金晶粒的目的,其实质2中间合金的生产方法是这类中间合金释放出的第二相粒子影响了铝合金熔体结晶的形核过程。自20世纪80年代末以来,目前中间合金的生产方法主要有:熔配法、热还我国加快了晶粒细化剂的研究,而细化型中间合金原法,电解法,两步生产法,燃烧合成法等等。作为其研究的一个主导方向得到了
8、长足的发展。目⑴熔配法前国内外铝合金晶粒细化型中间合金产品主要将两种或两种以上的金属单独熔化,或先后溶〔5〕有:Al-Ti