铝及铝合金的金相制备

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1、铝及铝合金的金相制备应用说明与铁、铜等其他历史悠久的金属不同，铝是一种相对比较年轻的金属，直至19世纪初才为人们所知。1886年，人们发明了一种至今仍在使用的铝生产法：霍尔-赫劳尔特电解炼铝法。铝呈银白色，比重很轻，以纯金属或合金的形式应用广泛。只要很少量的合金化元素就能够提高强度；由于其低密度，铝合金特别适用于航空和航天工业。同时，为减轻重量，铝合金还大量用于汽车工业。铝-硅铸件，钼酸浸蚀铝的表面有一层牢固结合的氧化铝钝化最新的Al-Li和Ti-Al等合金采用粉末冶金膜，从而使其具有很高的耐腐蚀性。

2、当工艺制造，另外，铝还被用作复合材料表面被损坏时，此氧化膜能够自然恢的基体金属。作为一种多功能材料，铝复。因此，铝特别适用于抛光和涂刷表在将来的应用领域会更广泛。面，以及各种颜色的阳极氧化处理，这样，铝又成为建筑业所青睐的材料。在质量控制领域，铝的金相分析主要用于晶粒度的确定以及抛光和浸蚀后试样铝的其他特性还包括良好导热性和易成的显微结构缺陷判断。另外，还将检查形性，像铸造、冷热加工和机加工等。样品中的杂质，例如氧化物或铝化锆等铝无毒无味，因此成为食品和包装，例（图2）。铸造材料将评估其不同相的如罐头

3、、锡箔、烤面包机、饮料泵等使形貌和分布，以及可能存在的疏松。对用材料的首选。于可锻材料，将检查轧制和挤压过程中造成的缺陷，以及测量镀层厚度。金相制备的难点解决方案-纯铝非常软，并且很容易发生机械变-大量变形后的锻造合金难以显示组织-用最细的碳化硅砂纸进行粗磨形和划伤结构-金刚砂抛光和/或最终抛光的时间必须-碳化硅和金刚石颗粒可能会被压入到足够长，以去除所有嵌入的颗粒试样表面中（图1）-用二氧化硅悬浮液进行最终抛光-用Barker试剂进行电解抛光图1：3微米抛光后，金刚砂嵌入纯铝中，放大200x图2：铝

4、压模铸件表面的氧化物铝的生产铝土矿和应用铝提取废料矾土纯混杂霍尔－赫劳尔特过程二次熔化初级铝（原生铝）再生铝合金含量合金含量约2%<15%铝是地壳中含量最高的金属之一。它不是以纯铝的形式被发现，而总是与其他轧机浇铸渣料元素组成化合物。唯一经济的提取方式是从铝土矿中提取，其中含有60％氢半成品铸件氧化物形态的氧化铝（Al2O3+H2O），其余为金属氧化物（Fe203,Si02,Ti02）。最终产品边角料生产过程比较复杂，并且消耗大量的能量，主要分两个步骤，如下文所述。消费者边角料铝生产过程简图从铝土矿中

5、提取纯矾土(氧化铝，Al2O3)首先粉碎并磨细铝土矿，用氢氧化钠在高压下加热。在此过程中，形成可溶性铝酸钠，以及沉淀分离下来的不可溶性矾土+石墨电极的铁、钛和硅残余物，称为“赤泥”。冰晶石一氧化碳+二氧化碳在高度稀释的铝酸钠溶液中再加入新生矾土壳CO+CO2的氢氧化铝“晶核”，以激发和加速5Volt150kA纯氢氧化铝（Al(OH)3）的初始结晶过电解液/熔融物程。通过1200oC条件下的焙烧，除去熔融铝氢氧化铝中的水，留下纯无水矾土（氧碳阴极化铝）。汇流条铝霍尔-赫劳尔特过程：矾土转化为铝纯矾土的化

6、学反应需要通过电化学过程采用电解炼铝法制造从氧化物中提取出铝。氧化铝的熔点非纯铝简图常高，达2050oC，与冰晶石混合后熔点可降至950oC。另外，冰晶石还提高通过二次电解，半成品铝的纯度可大部分铝合金可归类为变形合金和铸造了导电率，从而也提高了电解能力。以提高到99.98％，铸铝锭可以达到合金。这两类合金通过是否可以进行热电解在一个很大的碳或石墨衬里钢制容99.99％。纯铝具有很高的耐腐蚀性，处理来分别。与纯铝的机械性能相比，器中进行，此容器中安装有钢棒，以导特别适用于电解抛光。它用于光亮产这些合金

7、添加极少量的合金元素即可提电。碳衬里炉壁和炉底构成阴极，氧化品，例如装饰条、反射镜、电解容器的高抗拉强度、屈服强度和硬度。最重要铝-冰晶石熔融物是电解液。石墨块吊箔材，以及化学和食品工业中的管材。的合金化元素是硅、镁、铜、锌和锰。在熔融物上方，作为阳极。在电解过程当然纯度越高，成本也越高，所以应根合金元素与铝或其他物质（Mg2Si、中，阳极碳与矾土中的氧发生反应，并据具体应用的要求选材。Al2Cu、MgZn2和Al-Fe-Si）化合物的合在二次反应中，形成金属铝和二氧化成将影响其可加工性。这些共晶化合

8、物碳：图中所示是铝的生产过程。主要产品是必须先采用热加工工艺均匀细化分布，半成品的变形铝合金，含有少于2％的然后再进行冷加工。2Al2O3+3C→4Al+3CO2合金化元素，铸造铝合金含有少于15％熔融铝比电解液-熔融物的密度高，沉的合金化元素。淀在容器的底部。每天开炉一次，铸成铝锭。此过程可以获得纯度为99.0〜99.9％的铝，其中绝大部分用来制造铝合金。使用高抛光铝制造反射镜的灯具电镀板，芯：铝合金3503，电镀：铝合金4104，未浸蚀，放大100x