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1、22轻合金加工技术2005,Vol.33,#10铝合金熔体的粘度及其影响因素李春生,刘海鸥,赫微,郝志刚,赵涛,张雷(东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)摘要:简要阐述了影响金属熔体粘度的基本因素,熔体粘度对铸锭质量的影响;铝合金熔炼工艺和化学成分对熔体粘度的影响。关键词:粘度;动力粘度;铸锭质量;熔体质量中图分类号:TG292文献标识码:A文章编号:1007-7235(2005)10-0022-04ViscosityandEffectFactorsofAluminiumAlloyMeltLIChunsheng,LIUHaiou
2、,HEWei,HAOZhigang,ZHAOTao,ZHANGLei(NortheastLightAlloyCo,Ltd,Harbin150060,China)Abstract:ThebasicfactorsthatinfluencetheviscosityofmeltwerebrieflysummarizedMeanwhile,theeffectofviscosityofmeltonthequalityofcastingandtheeffectofprocessingfactorsandchemicalcomponentonthealuminiumalloywerealsodi
3、scussedKeywords:viscosity;dynamicalviscosity;qualityofcasting;qualityofmelt浇注前铝合金熔体的质量对半连续铸锭和随后擦阻力,称为液体的内摩擦,它妨碍液体的流动,此加工产品的质量有重要影响。比如:熔体的化学种内摩擦阻力称为粘度。相距为1cm的两层液体以2成分,包括主要成分、杂质含量及其相互关系控制不1cms的速度作相对运动时,所需加于1cm面积上准确,会增大铸锭的裂纹倾向,降低其塑性;熔炼的力的大小称为动力粘度。影响金属熔体粘度的基时的温度过高,浇注前的停留时间长,将降低铸锭的本因素如下。晶粒细化效果,增大
4、铸锭形成粗晶组织(粗大等轴11熔体温度的影响晶、柱状晶和羽毛晶)的倾向;!浇注前熔体的氢含熔体的动力粘度随温度的升高而降低,参见量高,是铸锭形成气体缺陷(气孔、疏松、白点)的本图1。12化学成分的影响质原因,可促使加工产品中出现膨胀型气泡、析出型铝合金的化学成分对熔体粘度有不可忽视的影气泡、气泡分层、气泡和夹杂物混合分层等缺陷;∀响,以AlCu系合金为例,在含Cu量低于共晶成分熔体中的夹杂物含量多,可使铸锭和加工产品中出时,其动力粘度随Cu含量增加而降低。AlSi系合金现分散夹杂、点状夹杂、氧化膜、夹渣分层、夹渣和气的动力粘度也有同样的性质。参见图2。泡混合分层等缺陷。13
5、固体夹杂物的影响本文仅就铝合金熔体的粘度及其影响,作一些液态铝合金中夹杂物的数量、形状和分布在不粗浅的分析,供同行们参考。同程度上影响其动力粘度。固态夹杂物常使熔体的1影响液态金属粘度的基本因素粘度增加,如铝液中的氧化铝、氧化硅、氧化镁等。所有液体在层流运动的情况下,各液层间有摩2熔体粘度对铸锭质量的影响收稿日期:2005-06-15第一作者简介:李春生(1970-),男,山东乳山人,工程师。2005,Vol.33,#10轻合金加工技术232v=2[r(r液-r杂)]92式中:∃液体的动力粘度,N%sm;r∃夹杂物半径;3r液∃液体的重度
6、,Nm;3r杂∃夹杂物的重度,Nm。由上式可见,熔体的粘度愈大,夹杂物半径越小,熔体与夹杂物的重度差越小,夹杂物沉浮速度越慢,留在铸件中的可能性越大。因此,应避免采用过低温度精炼,并在精炼后要保持足够的静置时间。图1液态金属的动力粘度与温度的关系22粘度大促使铸锭表层产生冷隔缺陷精炼后的熔体是通过浇注系统(流槽、分配流盘和分配漏斗)导入结晶器的,若导入熔体的温度低、粘度大、流速慢,则不能及时流向铸锭周边。在结晶器壁一次冷却的影响下,极易在铸锭周边形成冷隔缺陷。为了避免冷隔缺陷,通常采取以下措施:不采用过低的铸造速度;减少液体金属流经浇注系统的温降(避免使用容积过大的浇注系统、
7、加强浇注系统的保温、漏斗的导流口应紧邻敞露液面);!在铸锭不裂纹的前提下适当提高铸造速度;∀降低结晶器壁的一次冷却强度;&分配漏斗直径不宜过小。图2AlCu系合金的动力粘度与成分及温度的关系23粘度大增加液穴内污染物的分离难度铝及铝合金铸锭结晶时有大量的氢析出,析出21粘度大降低熔体的精炼效果的氢可汇集成气泡,在重度差的作用下可从液穴内熔体粘度大对精炼效果的影响表现:上浮,也可吸附在夹杂物表面一起上浮,当上浮速度(1)降
