鋁合金變質(zhì)劑的變質(zhì)效果和特點
1)鈉鹽變質(zhì)劑變質(zhì)方法
Na可使共晶硅的結(jié)晶由短圓針狀變?yōu)榧?xì)粒狀,并降低共晶溫度,增加過冷度,細(xì)化晶粒.其細(xì)化效果,對冷的慢的砂型、石膏型鑄件而言比較好,還有分散鑄件(鑄錠)縮窩的作用,這對要求氣密性好的鑄件有重要的作用.鈉鹽變質(zhì)法的成本低,制備也比較簡單,適合批量小、要求不很高的產(chǎn)品,其缺點是:鈉是化學(xué)活潑性元素,在變質(zhì)處理中氧化、燒損激烈、冒白色煙霧,對人體和環(huán)境都有危害,操作也不太安全,特別是易使坩堝腐蝕損壞,它的充分變質(zhì)有效時間短,一般不超過1h.鈉還使Al-Mg系合金的粘性增加,惡化鑄造性能,當(dāng)鈉量多時,還會使合金的晶粒催化,所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金,一般都不用鈉鹽變質(zhì)劑來進(jìn)行變質(zhì)處理,以免出現(xiàn)所謂“鈉脆”現(xiàn)象
2)鋁鍶中間合金變質(zhì)法
這是國外使用的較多的一種長效變質(zhì)方法.加入量為爐料總重量的0.04-0.05%的Sr.其優(yōu)點是變質(zhì)效果比鈉鹽好,氧化燒損也比鈉鹽小,有效變質(zhì)持續(xù)時間長,對坩堝的腐蝕性也比鈉鹽小,因而可使坩堝的使用壽命延長.這種變質(zhì)法操作也比使用鈉鹽安全衛(wèi)生,不產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的氣體,變質(zhì)效果也比鈉鹽好,一般有80-90%的良好變質(zhì)合格率.其缺點是:成本比鈉鹽高,要預(yù)先配制成中間合金(否則就要采用鍶鹽變質(zhì)劑),沒有鈉鹽那樣的有分散鑄件縮窩的作用.
3)鋁銻中間合金變質(zhì)法
這種方法也是用的較多的一種長效變質(zhì)方法.加入量為爐料總重量的0.2-0.3%的Sb,可獲得長效變質(zhì)效果,即使到鋁合金重熔,此變質(zhì)效果仍起作用.其變質(zhì)效果與合金的冷卻速度有關(guān),冷卻速度快(如在金屬型中鑄造),變質(zhì)效果好;冷卻速度慢(如在石膏型、砂型中鑄造),則變質(zhì)效果差.但應(yīng)注意,已經(jīng)過鈉鹽或鍶鹽或鋁鍶中間合金變質(zhì)過的鋁合金不能再加Sb來變質(zhì),因為這樣會形成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、性能變壞,從而反使鈉、鍶的變質(zhì)效果降低.
4)SR813磷復(fù)合細(xì)化劑和SR814磷鹽復(fù)合細(xì)化劑孕育法
這是近年開發(fā)的一種適合過共晶型鋁硅合金的初晶Si的細(xì)化劑.因為P在鋁合金液中形成AlP的微細(xì)結(jié)晶核種,細(xì)化晶粒的效果很好,有效持續(xù)孕育時間也長,但它會與Na、Sr、Sb形成化合物,降低它們對共晶硅結(jié)晶的細(xì)化效果,所以,已經(jīng)使用Na、Sr、Sb作過變質(zhì)處理的鋁合金,不要再加P來作變質(zhì)處理.
5)鋁鈦中間合金變質(zhì)法
其中含有4%左右的鈦,鈦是細(xì)化晶粒效果很好的元素,形成的TiAl3成為初晶α枝晶的異質(zhì)結(jié)晶核種,能有效地細(xì)化晶粒和防止鑄造裂紋,對易產(chǎn)生鑄造裂紋的Al-Cu-Mg合金(如ZL207)很合適.由于鈦量太多,又是通過與爐料一起熔化、擴散、融合來細(xì)化晶粒的,故其細(xì)化效果雖沒有鈦硼熔劑好,但仍可達(dá)到一級晶粒的效果.其次是TiAl3的密度比鋁合金液大,如合金保溫時間過長,就有可能沉降,凝聚成夾雜物,要嚴(yán)格注意.
6)鈦硼熔劑細(xì)化法
由于鈦硼熔劑中同時含有Ti和B兩種細(xì)化晶粒作用很強的元素,它們在鋁合金液中形成TiAl3和TiB2,未熔化的TiAl3和不熔化的TiB2(其相對密度4.4,熔點為2900℃)都?xì)埩粼阡X合金液中,成為鋁合金的初晶α枝晶組織的有效異質(zhì)結(jié)晶種. 這種熔劑細(xì)化晶粒的優(yōu)點是:①因為有Ti、B兩個細(xì)化晶粒的元素和Ti含量為Al-Ti中間和金的8倍,故細(xì)化晶粒的效果非常好,比Al-Ti中間合金的效果大很多;②處理成本比用Al-Ti中間合金低很多;③熔劑成塊狀,省去了熔化配制中間合金的許多費用,燒損也少;④儲存省面積,很簡便,且塊重標(biāo)準(zhǔn)化,用前無需稱重;⑤熔劑塊自沉降、自擴散、利用率高、簡化了操作,改善了勞動條件和減輕了勞動強度;⑥適用范圍廣,既適用鑄造鋁合金,又適用變形鋁合金;既適用純鋁,又適用鋁合金.
其缺點是:TiB2和TiAl3一樣,密度也比鋁合金大,如保溫時間過長,也會自沉降,凝聚成夾雜物.
7)鋁鈦硼絲細(xì)化法
這是一種最先進(jìn)的細(xì)化晶粒的現(xiàn)代科技方法.其優(yōu)點是:①細(xì)化效果好,細(xì)化劑實際利用率高,使用量大大節(jié)??;②由于細(xì)化劑均勻地進(jìn)入所有待細(xì)化的鋁合金液,故細(xì)化后的組織均勻,無粗細(xì)晶粒交錯的混晶區(qū),從而大大提高了合金的強度和延伸率,減少了裂紋等廢品;③避免了上述TiAl3和TiB2的沉降,凝集所引起的夾雜和熔爐的結(jié)瘤,減少了清爐和洗爐的工作量;④很適合長時間大批量的連續(xù)鑄造;⑤實現(xiàn)了細(xì)化處理自動化無人化,省人省事;⑥使細(xì)化處理和合金液凝固時間大為縮短,提高了生產(chǎn)效率;⑦因無TiAl3和TiB2等夾雜物的沉降、凝集,使產(chǎn)品在陽極氧化處理后的表面質(zhì)量好,特別是箔材、印刷板、激光全息膜、飲料罐和食品罐等薄或超薄鋁材的最理想的細(xì)化劑.很適用作變形鋁合金的晶粒細(xì)化處理.
8)稀土變質(zhì)法
利用Al-RE中間合金的稀土變質(zhì)法,是在鋁合金液溫度為720-760℃時,加入占爐料總重量的0.2-1.0%的Al-RE中間合金.其優(yōu)點是它對α(Al)及共晶組織均有明顯的細(xì)化效果,還兼有較好的精煉凈化作用,可顯著提高合金的機械性能,變質(zhì)有效時間也長.缺點是當(dāng)操作不當(dāng)時,會使稀土氧化,燒損也較大,還可能產(chǎn)生高熔點的偏聚物沉降.
9)鋁鋇中間合金變質(zhì)法
這是利用1-4%Ba-Al中間合金或鋇鹽來對鋁合金液進(jìn)行變質(zhì)處理的方法.其優(yōu)點是變質(zhì)過程中無吸氣傾向,合金經(jīng)變質(zhì)處理強度高,不腐蝕坩堝,也不污染環(huán)境.缺點是變質(zhì)效果不如鈉,變質(zhì)效果受冷卻速度的影響大,變質(zhì)后合金的延伸率提高不多.
10)純碲變質(zhì)法
其加入量為爐料總重量的0.05-0.1%,處理溫度為740℃左右.其優(yōu)點是變質(zhì)后合金的性能與鈉變質(zhì)的相當(dāng),合金重熔后其變質(zhì)效果基本不變.缺點是變質(zhì)效果也受合金的冷卻速度的影響,且變質(zhì)效果不夠穩(wěn)定.
11)用K2ZrF6變質(zhì)法
用含K2ZrF698%的鋯鹽來對鋁合金作變質(zhì)處理,加入量為爐料總重量的0.5-1%,在730-750℃時加入.它對α(Al)及共晶硅均有細(xì)化作用,也有精煉作用,K2ZrF6不吸潮,儲存使用都很方便,對鑄件壁厚不敏感.缺點是處理時對環(huán)境有一定的污染,容易產(chǎn)生夾雜.
鋁合金變質(zhì)劑的概念是?和它的作用?急 急
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