合金材料及熔炼2
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序一般分为以下几个步骤：
1. 铝合金的原料准备：将所需的铝合金原料，如铝锭、合金添加剂等按比例准备好。
2. 铝合金熔炼：将铝合金原料放入熔炼炉中，加热至一定温度，使其完全熔化。
3. 添加合金元素：在铝合金熔化的过程中，根据合金的配方要求，逐步添加所需的合金元素，如铜、硅、锰等，以调整合金的化学成分。
4. 调整温度和搅拌：根据合金的特点，调整炉内的温度和搅拌速度以保持合金中的元素均匀分布。
5. 除杂和净化：通过气体吹炼、共熔法等方法，除去合金中的夹杂物和气体，提高合金的质量。
6. 浇注：将熔融的铝合金从熔炼炉中倒入铸造模具中，形成所需的铝合金产品。
7. 冷却和固化：待铝合金产品冷却后，开始固化过程，使其恢复到固态，获取最终产品。
以上是常见的铝合金熔炼工序，具体的操作步骤和工艺参数可能会因合金类型和生产工艺的不同而有所差异。
高温合金熔炼工艺
高温合金熔炼工艺一、引言高温合金是一种特殊的合金材料，通常用于制造航空航天领域的零部件，如发动机涡轮叶片、导向叶片等。
由于高温合金具有优异的高温强度、耐氧化性和耐腐蚀性，因此在航空航天领域具有重要的应用价值。
高温合金的熔炼工艺对于材料的性能和质量具有重要影响，因此需要采取一系列严格的工艺控制措施，以确保高温合金材料的质量和性能。
二、高温合金的特性及应用高温合金是一种特殊的金属材料，具有优异的高温强度、耐腐蚀性和耐氧化性。
由于其优异的性能，高温合金广泛应用于航空航天领域，如航空发动机、航天器零部件等。
高温合金通常由镍、铬、钴等金属元素组成，具有高温下的良好机械性能和耐热性能，因此在航空航天领域具有重要的应用价值。
三、高温合金熔炼工艺1.原材料选取：高温合金的熔炼工艺首先需要选择优质的原材料，通常采用超高纯度的金属粉末作为原料，确保合金的成分和纯度符合要求。
2.合金配方设计：根据高温合金的使用要求和性能要求，设计合金的配方，确定各种金属元素的配比和添加量。
合金的配方设计对于材料的性能和品质具有重要影响，需要进行严格的控制。
3.熔炼工艺控制：高温合金的熔炼需要通过真空熔炼、气氛保护熔炼等特殊的工艺控制手段，确保合金材料在高温下保持纯净，避免氧化和杂质的混入。
4.精炼处理：熔炼后的高温合金需要进行精炼处理，通过真空脱气、气氛调节等工艺手段，进一步提高合金的纯度和质量，确保材料的性能优良。
5.铸造成型：熔炼后的高温合金通过静压成型、热压铸造等工艺手段，制备成各种形状和尺寸的零部件，符合航空航天领域的使用要求。
6.热处理工艺：高温合金的热处理工艺对于材料的组织和性能具有重要影响，通过调控热处理参数，提高合金的强度、硬度和耐热性能。
7.检测和质量控制：高温合金的熔炼工艺需要进行严格的检测和质量控制，通过金相分析、显微组织观察、化学成分分析等手段，确保合金材料的质量和性能符合要求。
四、高温合金熔炼工艺的发展趋势1.现代化设备的应用：随着科学技术的不断进步，高温合金熔炼工艺的设备和工艺控制手段不断更新换代，采用先进的真空熔炼设备、气氛保护装置等现代化设备，提高熔炼工艺的精度和稳定性。
6063铝合金熔炼工艺及注意事项
6063铝合金熔炼工艺及注意事项熔炼工艺：1.原料准备：选用优质的铝锭和铝合金废料作为原料，将其进行清洁和分类，去除杂质和氧化物等。
2.预处理：铝锭和废料经过预处理后，可减少杂质对合金的影响。
其中包括破碎、分选、清洗等工艺。
3.熔炼：将铝锭和废料放入熔炼炉中，加入适量的溶剂。
在熔炼过程中，要控制炉内温度、浇注速率和搅拌力度，确保铝材的质量。
4.净化处理：在熔炼过程中，会产生夹杂物和气体，需要进行净化处理。
可以采用浮渣、气体冒泡、过滤等方法，去除夹杂物和气泡。
5.成组浇注：熔炼好的铝液倒入成组浇注机中，控制浇注速度和温度，保证铝材成型的一致性。
6.冷却：铝材在浇注后会进行自然冷却或控制冷却，使其达到所需的硬度和结构。
注意事项：1.温度控制：熔炼过程中，要严格控制炉内温度，避免过高或过低。
过高的温度可能导致铝材液化不彻底，过低的温度可能导致铝材质量下降。
2.去除杂质：在熔炼前要将铝锭和废料进行清洁和分类，去除杂质。
杂质会影响铝材的强度和耐腐蚀性能。
3.合金配比：根据所需铝材的性能要求，合理选择合金元素的种类和配比。
不同的合金元素会对铝材的性能产生不同的影响。
4.浇注速度控制：控制浇注速度可以影响铝材的凝固结构和性能。
过快的浇注速度可能导致气孔和夹杂物的产生，过慢可能导致铝材凝固不完全。
5.存储和运输：熔炼好的铝材应妥善存储和运输，防止氧化和污染。
可以采取包装、封存等方法，确保铝材的质量。
总结：6063铝合金的熔炼过程需要严格控制原料、温度、杂质和合金配比等因素，以获得高质量的铝材。
在熔炼过程中要保证操作规范、设备正常，严格按工艺要求操作。
只有在科学合理的熔炼工艺下，才能获得优质的6063铝合金材料。
铜合金熔炼工艺流程综述
铜合金熔炼工艺流程综述铜合金是一种常用的金属材料，具有优良的导电、导热、耐腐蚀和可塑性等特性，广泛应用于电子、机械制造、航空航天等领域。
铜合金的熔炼工艺流程是指将铜及其合金材料加热至熔点，使其达到液态状态，然后通过相应的处理和操作，最终得到满足产品要求的铜合金产品。
以下是铜合金熔炼工艺流程的综述。
1.原料准备：铜合金熔炼的原料包括铜矿石、废铜、铜污泥等。
在熔炼工艺开始前，需要对原料进行预处理，包括除铁、除硫、破碎、筛分等工序，以获得较纯的铜合金原料。
2.炉前配料：将经过预处理的原料按照一定比例混合，同时添加辅助合金材料（如锌、铝等）和熔剂，以调整铜合金的成分和性能，保证熔化过程的顺利进行。
3.熔化过程：将原料和熔剂投入熔炉，加热至铜的熔点（1083℃），使其逐渐熔化。
在熔炼过程中，可以根据需要进行渣化、熔体调整等控制操作，以确保合金成分的均匀性和稳定性。
4.氧化剂处理：在熔炉中注入适量的氧化剂，如空气、氧气等，以氧化铅、锌等杂质元素，提高熔体的纯度。
5.渣化处理：部分废铜合金中含有较多的杂质和有害元素，需要进行渣化处理以除去这些杂质。
渣化处理通常采用添加钠盐或焦炭等还原剂，使杂质元素被还原成渣滓，从而使熔体中的杂质含量降低。
6.精炼处理：在熔化过程中，可以通过搅拌、通入气体等方式，对熔体进行精炼处理，以去除氧化物、气泡、金属夹杂物等，提高铜合金的纯度与均匀性。
7.成品浇注：在熔化和精炼处理完成后，将熔体倒入预先制备好的铜模具中，经自然冷却或加快冷却过程，使熔体凝固成型，得到铜合金产品。
8.产品后处理：冷却完成后的铜合金产品需要进行后处理，包括除渣、清理、修整、检验等工序，以达到产品的质量要求。
以上是铜合金熔炼工艺流程的综述。
在实际应用中，根据不同的铜合金材料和产品要求，具体的工艺流程可能会有所不同。
铜合金熔炼工艺的每个环节都需要合理的操作和控制，以确保产品质量和工艺效益。
同时，还需要根据国家和行业的相关法规、标准进行操作，以保证生产过程的环保和安全。
单晶高温合金的熔炼方法
单晶高温合金的熔炼方法主要包括真空熔炼和电渣重熔。
真空熔炼是一种在一定真空条件下进行的熔炼方法，其主要步骤包括：
1. 准备原材料：根据配方准备单晶合金的各个组分，包括镍基高温合金锭、钼、铬、钴等，确保其纯度达到要求。
2. 熔炼过程：在真空炉内加热合金和其它原材料，以避免任何氧或氢的污染。
熔化金属后，调整合金成分并加热至熔化状态。
3. 金属净化：通过搅拌和电弧搅拌熔融金属，可以去除任何杂质并提高合金的纯净度。
4. 浇注成型：将熔融合金倒入模具中，并在合适温度下进行浇注，以获得最佳的结晶形态。
5. 冷却：将合金冷却，形成单晶合金。
电渣重熔则是另一种常用的单晶高温合金的熔炼方法。
它利用电流通过熔融金属和熔渣时产生的电阻热进行熔炼，并在结晶器中形成单晶。
电渣重熔的过程包括：
1. 准备原材料：与真空熔炼相同，需要准备镍基高温合金锭、钼、铬、钴等原材料。
2. 熔炼：在特制的电渣熔炼炉中熔炼金属，确保金属纯净且无氧化物。
3. 重熔金属浇注：将熔融金属倒入结晶器中，进行多次重熔，以形成单晶合金。
相较于其它熔炼方法，如一般浇铸或感应炉熔炼，真空熔炼和电渣重熔可以有效提高单晶高温合金的纯净度，减少有害杂质，从而提升其高温性能和抗氧化能力。
总的来说，这两种方法都能有效制备出性能优越的单晶高温合金，而电渣重熔方法尤其适合于生产大规格和特殊性能要求的单晶高温合金。
具体的熔炼方法选择需要根据生产需求和工艺条件来确定。
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺铝合金熔炼是指将铝及其合金材料加热至一定温度，使其熔化成液态，然后通过浇铸、压铸等工艺形成所需的铝制品。
以下是一般铝合金熔炼工艺流程及操作工艺：1.原料准备：将所需的铝合金料按照配方准备好，通常包括铝、硅、铜、锌、镁等合金元素。
2.装料进炉：将准备好的铝合金料装入熔炼炉中，通常采用电炉、煤气炉或其他燃烧炉进行加热。
3.加热溶解：开启炉子进行加热，将铝合金料加热至熔点并溶解成液态。
在这个过程中，需要不断搅拌熔化的合金料，以保证混合均匀。
4.检测合金成分：通过化验和分析仪器，检测熔化后的铝合金液的成分和性能，确保合金质量符合要求。
5.净化处理：利用气体氧化熔炼法、渗碳法、渗氮法等对熔炼合金进行净化处理，去除杂质和氧化物。
6.调节成分：根据需要，对合金进行加减元素，控制合金成分和性能。
7.浇注成型：熔炼后的合金液经过浇铸、压铸等成型工艺，形成所需的铝合金制品。
8.冷却固化：将浇注成型后的铝合金制品冷却固化，得到成品。
以上是一般铝合金熔炼的工艺流程及操作方法，每个工艺环节都需要严格控制合金的温度、成分和操作流程，以确保铝合金产品的质量和性能。
同时，在整个生产过程中也要注意安全防护，遵守操作规程，以保障生产人员的安全。
铝合金是一种非常常见的金属材料，因其具有良好的导热性、导电性、机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
在铝合金制品的生产中，铝合金熔炼工艺是一个非常重要的环节，直接影响到最终产品的质量和性能。
熔炼的过程是将固体的铝合金料通常在电炉或气炉中加热至其熔点，使其变为液态。
在此过程中，需要严格控制熔炼温度、时间和炉内气氛。
同时，为了生产出高质量的铝合金制品，合金的成分和化学性质也需要得到严格管理。
在进行铝合金熔炼时，以下是一些需要注意的要点：炉型选择：熔炼炉的选择对于熔炼工艺影响很大。
通常情况下，工业上使用的电炉主要有感应电炉和电阻式电炉，气炉主要有燃气气炉和电加热炉。
铝合金熔炼与铸造
铝合金熔炼与铸造铝合金是一种常见且广泛使用的金属材料，具有较低的密度、良好的导热性和耐腐蚀性，因此在许多行业中得到了广泛的应用。
铝合金的熔炼和铸造是制造铝合金制品的关键步骤。
本文将介绍铝合金熔炼和铸造的基本原理、工艺和注意事项。
一、铝合金熔炼1.1 熔炼原理铝合金熔炼的主要原理是将铝及其他合金元素加热至其熔点，使其融化成液态，以便进行后续的铸造工艺。
铝的熔点较低，约为660°C，因此相对较容易熔化。
而其他合金元素的加入可以改变铝合金的性质，例如提高其强度、耐腐蚀性或者改善加工性能。
1.2 熔炼工艺铝合金熔炼工艺一般分为两种：批量熔炼和连续熔炼。
批量熔炼是将一定量的铝和其他合金元素加入炉内，通过加热熔化成液态，并进行充分混合。
这种方法适用于小规模生产，常用的炉型有电阻炉和燃气炉。
而连续熔炼是将铝合金材料加入熔炉的顶部，通过炉内的加热和熔化过程，使得底部的液态铝合金不断流出。
这种方法适用于大规模生产，常用的炉型有回转炉和隧道炉。
1.3 熔炼注意事项在铝合金的熔炼过程中，需要注意以下几个方面。
首先，炉内的温度需要控制在适当的范围内，以避免过度燃烧或者过度冷却。
其次，需要保持良好的熔炼环境，防止氧气、水分或杂质等对炉内材料的影响。
最后，在加入其他合金元素时，需要根据配比和工艺要求进行准确的添加，以保证最终铝合金的性能。
二、铝合金铸造2.1 铸型设计铝合金铸造的第一步是进行铸型设计。
铸型设计的目的是根据最终产品的形状和要求，确定合适的铸造方法和材料，以及适当的铸型结构。
常见的铸型结构有砂型、金属型和陶瓷型等。
其中砂型是最常用的铸造方法，可以应用于各种形状和尺寸的产品。
2.2 铸造工艺铝合金的铸造工艺可以分为传统铸造和压铸两种。
传统铸造是将熔融的铝合金液体倒入铸型中，并通过自然冷却形成最终产品。
这种方法适用于小批量生产，但精度和表面光滑度相对较低。
压铸是将高压液压机将铝合金液体注入铸型中，通过压力传递和快速冷却，实现快速成型。
铝合金熔铸工艺
铝合金熔铸工艺
铝合金的熔铸工艺步骤：
1.材料准备：选择适合铸造铝合金的原材料，包括铝、合金元素和其他附加剂。
铝的纯度要求较高，合金元素根据合金配方进行选择。
2.熔炼：将准备好的材料放入熔炉中进行熔炼。
熔炼温度根据不同的合金类型和铸造要求而变化，一般在600℃至800℃之间。
熔炼过程中，需要注意材料的均匀加热，搅拌破碎氧化层，并控制好熔炼温度和时间。
3.精炼、除气、除渣：在炉料熔化开始时，使用覆盖剂撒在液面上，覆盖全部金属液面，防止其氧化和吸气。
当炉内铝液温度达到680℃至750℃时，加入干燥的精炼剂和变质剂（用量分别为铝液重量的0.15%至0.25%），用钟形罩压入铝液底部缓慢均匀移动，直至罐内熔剂全部喷尽后，将精炼管从铝液中抽出，关闭氮气。
之后，可以使用氮气（或氩气）除气机对铝液进行除气。
4.预变形工艺：一般在固溶后对合金进行的一种处理工艺，其主要作用是消除合金内部的残余应力。
铸造铝合金的熔炼工艺还需要注意以下几点：
1.选择合适的熔铸设备，可以是先进的铝合金熔铸设备。
2.采用高纯度的熔炼原料和先进的熔体净化技术，以减少杂质元素，提高合金的性能。
3.可以采用先进的铸造工艺，如压铸、挤压铸等，以减少合金内部的缺陷，提高合金性能。
4.注意工具和熔炉的清理、预热和涂料喷刷，以及铝料配比（铝锭与回炉料的比例应不大于50%）等。
钛合金熔炼的重要参数
钛合金熔炼的重要参数
1. 温度，熔炼钛合金时，温度是一个重要的参数。
不同的钛合金具有不同的熔点，通常在1700°C至1800°C之间。
确保熔炼温度达到合金的熔点，以确保合金能够完全熔化。
2. 气氛，熔炼钛合金时，气氛的选择对合金质量和性能至关重要。
由于钛的高反应性，需要在惰性气氛下进行熔炼，如氩气或氮气。
这样可以防止钛与空气中的氧、氮等元素发生反应，避免合金质量受到污染。
3. 熔炼时间，熔炼时间也是一个重要参数。
合适的熔炼时间可以确保合金中的元素均匀分布，避免出现不均匀的析出物或相分离现象。
4. 熔炼容器，选择合适的熔炼容器也是重要的参数。
钛合金对许多材料都有很高的腐蚀性，因此需要选择能够耐受高温和钛合金腐蚀的容器，如石墨或陶瓷容器。
5. 熔炼方法，钛合金熔炼常用的方法包括真空熔炼、氩气保护下的电弧熔炼和氩气保护下的电子束熔炼等。
选择合适的熔炼方法
可以提高熔炼效率和合金质量。
6. 合金成分，钛合金的成分也是熔炼过程中需要考虑的重要参数。
不同的合金成分会影响合金的性能和用途。
需要根据具体的应用要求和设计需求确定合金的成分。
总之，钛合金熔炼的重要参数包括温度、气氛、熔炼时间、熔炼容器、熔炼方法以及合金成分。
合理控制这些参数可以获得高质量的钛合金产品。
铸造合金及其熔炼(铸钢及其熔练)
铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
3）其它辅料 有氧化剂、还原剂 （脱氧剂）、增碳剂和造渣剂等。 电弧炉用的氧化剂有铁矿石和氧气； 还原剂有锰铁、硅铁、铝、焦炭等；增 碳剂有碎电极、焦炭及专用商品增碳剂； 造渣剂有石灰石、石灰和氟石等。 所有炉料应分类妥善保管，严防混 杂和潮湿。
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铸造工(高级)
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
第三节 铸造非铁合金及其熔炼
一、铸造铜合金 1. 铸造青铜 （ 1 ）铸造锡青铜 锡青铜具有良好的耐磨性、耐蚀性， 同时还具有足够的强度和一定塑性，常用于制造耐磨和耐 蚀零件，如轴套、轴瓦和要求耐蚀的管配件、阀门、泵体 等。铸造锡青铜的锡的质量分数一般在4%～10%范围内。增 加锡量，使塑性下降而强度增高。锡量较高，易产生“锡 汗”。 锡青铜不易形成集中缩孔，所以不用很大的补缩冒口。其线 收缩率不大，铸件变形、缩裂的倾向较小。 为了进一步改善锡青铜的性能，常加入一些锌、铅、磷、 镍等元素。 铸造锡青铜的牌号、成分及性能见表2-11。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
装料完毕，盖好炉盖，检查无误即可通电熔化。炉料的 熔化过程是电极下面的炉料先被熔化，形成三个熔井，随后 电极不断向下移动，炉料不断熔化，经15～25min即达最低位 置，形成三个小井，即所谓“穿井”。随着熔化的进行，炉 底钢液液面上升，电极也应相应地向上回升。于是电极周围 的炉料就会塌落下来，即所谓“塌料”。这样，炉料被逐渐 熔化。为加快熔化过程，可以人工用耙子将边缘离电极较远 而不易被熔化的炉料推到电极下面，这种操作称为“推料助 熔”。在炉内有一定钢液后，也可采取“吹氧助熔”的方法 来加速炉料的熔化。吹氧压力一般控制在0.5MPa左右。吹氧 管从炉门插入钢液内吹氧，但不能深入到炉底或靠近炉壁以 防损坏炉衬。 在熔化过程中，应造好炉渣。目的是为了覆盖钢液，避 免钢液直接暴露在电弧下而吸气和氧化，并在熔化期就能够 脱去一部分磷，同时可稳定电弧。
铸造工程学-铸造合金及熔炼
在铸造过程中，由于合金的收缩特性以及模具结构设计不当等原因，容易导致铸件出现缩孔与缩松缺 陷。这些缺陷会导致铸件局部强度和致密度下降，影响其机械性能和耐腐蚀性。
裂纹与变形
总结词
裂纹与变形是铸造合金冷却和加工过程中常见的问题，会导致铸件报废。
详细描述
在铸造过程中，由于冷却速度过快、模具设计不合理、浇注系统不当等因素，容易导致 铸件出现裂纹与变形缺陷。裂纹会导致铸件强度下降，变形则会使铸件无法满足精度要
熔炼的基本原理
熔炼是指将金属材料加热至熔点以上，使其成为液态，并加入所需的合金元素，通 过搅拌和化学反应等手段，使合金成分均匀混合的过程。
熔炼过程中，金属材料的熔点、密度、粘度等物理性质和化学性质都会发生变化， 这些变化对熔炼过程和产品质量产生重要影响。
熔炼过程中需要控制温度、压力、气氛等工艺参数，以确保合金成分的准确性和均 匀性，以及避免金属氧化、吸气等不良现象。
熔炼温度控制
严格控制熔炼温度，以保 证合金成分的均匀性和避 免烧损。
合金的熔炼与搅拌
通过搅拌和合金化处理， 确保合金成分均匀分布， 提高合金性能。
精炼与除渣
精炼
通过除气、去除非金属夹杂物等手段，提高合金的纯净度。
除渣
去除熔融金属中的熔渣和杂质，以保证铸件的质量和性能。
浇注与冷却
浇注
将熔融金属浇注入铸型中，形成符合要求的铸件。
熔炼技术的创新与改进
真空熔炼技术
利用真空技术进行合金熔炼，可 去除有害气体和杂质，提高合金
的纯净度和质量。
电渣重熔技术
通过电流作用下的熔渣进行二次熔 炼，使金属更加纯净和致密，提高 材料的机械性能。
定向凝固技术
使合金在凝固过程中保持一定的结 晶方向，提高材料的定向性能和机 械强度。
合金熔炼知识点总结
合金熔炼知识点总结一、合金熔炼的基本原理1. 合金的定义合金是由两种或两种以上的金属或非金属混合而成的固态溶液体系。
合金相较原始金属，具有更好的性能和应用价值。
一般来说，合金的熔点要高于其中任何一种原料的熔点。
2. 合金熔炼的原理合金熔炼是指在一定温度下，将金属原料加热至熔点，使其熔化并混合在一起。
通过精确控制合金组分、温度和时间等参数，可以获得具有特定性能和结构的合金材料。
二、合金熔炼的原料选择1. 合金熔炼的基本原料合金熔炼的原料包括金属原料和非金属原料两大类。
金属原料一般分为主合金元素和合金添加元素，如铝、铜、镍、锌等。
非金属原料包括矿石、金属氧化物、还原剂等。
2. 原料选择的原则（1）选择纯度高的原料，以保证制备出的合金材料具有良好的性能。
（2）考虑合金成分的配比，根据合金材料的要求和应用情况，选择合适的主合金元素和添加元素。
（3）考虑原料的价格和供应情况，选择成本适中且易于获得的原料。
三、合金熔炼的熔炼设备1. 熔炼炉的类型熔炼设备主要包括电弧炉、感应炉、电阻炉、燃烧炉等多种类型。
不同类型的熔炼炉适用于不同的合金熔炼工艺和要求。
2. 熔炼设备的选择（1）根据合金熔炼的规模和生产要求选择合适的熔炼设备，如小型试验炉、中型工业炉或大型生产线设备。
（2）考虑能源消耗、设备维护、操作便利性等因素，选择适合的熔炼设备。
四、合金熔炼的工艺控制1. 温度控制合金熔炼过程中，温度是一个非常重要的参数，直接影响合金熔炼的成分均匀性、物理性能和化学性能。
因此，必须严格控制合金熔炼过程中的温度波动和温度均匀性。
2. 时间控制熔炼时间的长短也会影响合金熔炼的成分均匀性和结晶状态。
一般情况下，较长的熔炼时间有利于混合均匀，但也可能导致合金成分变化和能耗增加。
3. 流动控制在熔炼过程中，为了保证合金成分的均匀性，需要控制熔体的流动状态。
通过合理设计和控制炉型结构、搅拌器等参数，可以获得较好的熔体流动性。
4. 气氛控制熔炼过程中，需要考虑熔池中氧气、水蒸气等杂质气体的影响。
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺
铝合金熔炼工艺流程与操作工艺简介铝合金是一种广泛应用于工业生产中的金属材料，具有重量轻、强度高、导电性好等优点。
而在铝合金的生产过程中，熔炼工艺流程与操作工艺是至关重要的环节。
本文将介绍铝合金熔炼的工艺流程与操作工艺，以帮助读者深入了解铝合金生产过程。
工艺流程铝合金熔炼的工艺流程通常包括原料选用、预处理、熔炼、浇铸和热处理等几个基本步骤。
下面将逐一介绍每个步骤的具体工艺流程。
1. 原料选用在铝合金熔炼前，需要选择合适的原料。
一般情况下，原料包括铝锭、合金原料和助剂等。
铝锭是主要的铝合金原料，合金原料可以根据需要的合金成分进行选择，而助剂则是为了改善合金性能而添加的辅助材料。
2. 预处理预处理是为了提高原料质量和熔炼效果。
其中，铝锭需要进行除氧化皮和除杂处理，以确保熔炼时的纯净度。
合金原料和助剂也需要进行相应的预处理，如除杂、筛分等。
3. 熔炼熔炼是铝合金生产的核心环节。
一般情况下，铝合金的熔炼主要采用电炉熔炼或氧炔焊熔炼两种方式。
电炉熔炼主要是将原料放入电炉中进行加热熔化，通过控制电流和温度来控制熔炼过程。
而氧炔焊熔炼则是利用氧炔焊火焰将原料进行加热熔化。
无论采用哪种方式，控制热量、熔炼温度和熔炼时间是关键要素。
4. 浇铸熔炼完成后，需要将熔融铝合金浇铸成型。
浇铸工艺通常包括模具准备、温度控制、铸造速度控制等步骤。
模具准备是为了保证铝合金浇注的精度和质量，包括模具清洁和涂油等工作。
温度控制和铸造速度控制则是为了保证铝合金在浇注过程中的性能。
5. 热处理热处理是铝合金生产过程中的最后一个步骤。
通过热处理可以改善铝合金的组织结构和性能，提高其强度和硬度。
常见的热处理方法包括固溶处理、淬火和时效处理等。
操作工艺除了工艺流程外，铝合金熔炼还需要严格控制操作工艺，以确保产品质量和工作安全。
以下是一些常见的操作工艺要点：1. 安全操作铝合金熔炼过程中，需要注意安全操作。
操作人员应穿戴好防护服和安全帽等个人防护装备，严禁穿戴金属饰品或有导电性的物品。
铝合金熔炼工艺流程和操作工艺
铝合金熔炼工艺流程和操作工艺铝合金熔炼工艺流程和操作工艺(一)装料熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。
装料的原则有：1、装炉料顺序应合理。
正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定，而且还应考虑到最快的熔化速度，最少的烧损以及准确的化学成分控制。
装料时，先装小块或薄片废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。
熔点易氧化的中间合金装在中下层。
所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。
小块或薄板料装在熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。
中间合金有的熔点高，如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间扩散；使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。
炉料装平，各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。
炉料应进量一次入炉，二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。
2、对于质量要求高的产品（包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等）的炉料除上述的装料要求外，在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂，在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂，这样可提高炉体的纯洁度，也可以减少损耗。
3、电炉装料时，应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm，否则容易引起短路。
熔化炉料装完后即可升温。
熔化是从固态转变为液态的过程。
这一过程的好坏，对产品质量有决定性的影响。
A、覆盖熔化过程中随着炉料温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。
气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化。
并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。
所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖，其用量见表。
钛合金熔炼工艺
钛合金熔炼工艺钛合金是一种具有优异性能的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
而钛合金的熔炼工艺是制备钛合金的重要环节。
本文将介绍钛合金熔炼工艺的基本流程和关键技术。
一、钛合金熔炼工艺的基本流程钛合金熔炼工艺的基本流程通常包括原料准备、熔炼、浇注和固化等环节。
1. 原料准备钛合金熔炼的原料主要包括钛矿石和合金元素。
首先需要对钛矿石进行选矿处理，去除其中的杂质。
然后将选矿后的钛矿石进行破碎和磨矿，得到粉末状的钛矿石。
合金元素一般以粉末的形式添加，用于调整钛合金的化学成分。
2. 熔炼将准备好的钛矿石和合金元素粉末按照一定比例混合均匀后，放入熔炉中进行熔炼。
熔炼过程中需控制熔炉的温度、气氛和保护体系等参数，以确保钛合金的熔体质量。
同时，还需进行熔炼过程的搅拌和除气处理，以提高钛合金的均匀性和纯度。
3. 浇注熔炼完成后，将熔融的钛合金从熔炉中倒入浇注容器中。
在浇注过程中，需控制浇注速度和温度，以避免产生气孔和夹杂物等缺陷。
4. 固化浇注完成后，钛合金开始冷却固化。
固化过程中，钛合金的晶粒逐渐长大，形成完整的晶体结构。
固化时间一般较长，需根据具体合金的性质和应用要求来确定。
二、钛合金熔炼工艺的关键技术1. 温度控制钛合金的熔点较高，熔炼时需保持合适的熔化温度。
过高的温度会导致钛合金的氧化和烧损，而过低的温度则会使熔体不易流动和均匀混合。
因此，合理控制熔炼温度是保证钛合金熔体质量的关键。
2. 气氛控制钛合金在高温下容易与氧、氮等元素发生反应，产生氧化物和氮化物等杂质。
因此，在熔炼过程中需保持合适的气氛，如惰性气氛或还原气氛，以减少杂质的生成。
3. 保护体系钛合金在高温下容易与熔炼容器材料发生反应，造成杂质的污染。
为了保护钛合金的纯度，熔炼容器一般采用钛或钛合金制成，同时可以在熔炼过程中加入保护剂，如氟化钠等，以减少杂质的污染。
4. 搅拌和除气处理钛合金的熔炼过程中，需进行搅拌和除气处理，以提高钛合金的均匀性和纯度。
合金熔炼时加料顺序
合金熔炼时加料顺序合金熔炼是将两种或更多种金属熔炼在一起，形成具有新的性能和特点的材料。
在合金熔炼过程中，加料的顺序非常重要，不同的顺序会影响最终合金的性能和质量。
下面将介绍合金熔炼时的加料顺序。
一、加入主要金属在合金熔炼过程中，首先需要加入主要金属，也就是合金的主要成分。
主要金属通常是指含量最高的金属元素，它决定了合金的基本性质和用途。
在加入主要金属时，需要根据合金配方准确称量，并保证加入均匀。
二、加入合金元素主要金属加入后，接下来需要加入合金元素。
合金元素是为了改变合金的性能和特点而加入的金属元素。
合金元素的选择和加入量应根据合金配方和所需性能来确定。
在加入合金元素时，需要注意控制加入的量，避免超出合金配方或者引起不稳定的化学反应。
三、加入添加剂在合金熔炼过程中，还需要加入一些添加剂来改善合金的性能和质量。
添加剂可以是金属元素，也可以是非金属元素。
常见的添加剂有脱氧剂、脱硫剂、脱氮剂等，它们的作用是去除或减少合金中的杂质，提高合金的纯度和均匀性。
添加剂的加入量和时间需要根据具体情况进行控制，以确保合金的质量。
四、加入稀有金属在某些特殊情况下，还需要加入稀有金属来改善合金的性能。
稀有金属具有特殊的物理和化学性质，可以在合金中起到催化、增强或者稳定的作用。
稀有金属的加入量通常较小，需要精确控制，以免影响合金的性能。
五、加入助熔剂在合金熔炼过程中，为了降低熔点、提高熔化性能，还需要加入一些助熔剂。
助熔剂通常是一些易熔点的金属或化合物，它们可以与合金元素形成低熔点的共熔体，促进合金的熔化和混合。
助熔剂的加入量和选择应根据合金的特点和熔炼条件来确定。
六、加入熔剂在合金熔炼过程中，还需要加入适量的熔剂来提高熔化性能和流动性。
熔剂通常是一些具有低熔点的化合物，可以在合金和炉膛之间形成液体层，减小合金与炉膛的接触，并保护合金不受氧化和蒸发。
熔剂的选择和加入量需要根据合金的成分和熔炼条件来确定。
合金熔炼时的加料顺序非常重要。
5052铝合金熔点
5052铝合金熔点
摘要：
1.5052铝合金的基本介绍
2.5052铝合金的熔点范围
3.5052铝合金的熔炼工艺
4.5052铝合金的应用领域
5.5052铝合金的性能优势
正文：
5052铝合金是一种高强度、耐腐蚀的铝合金材料，在我国工业领域有着广泛的应用。
它的熔点范围在480℃-520℃之间，具有较高的熔化温度，有利于熔炼和成型。
在5052铝合金的熔炼工艺中，首先要对原材料进行精确配比，包括铝、镁、锌、铜等元素。
其次，采用适当的熔炼设备，如电阻炉、感应炉等，对铝合金进行熔化。
在熔炼过程中，要严格控制温度，避免过烧和氧化。
最后，通过铸造工艺将熔化的铝合金倒入模具中，形成所需的零件形状。
5052铝合金因其优异的性能而在多个领域得到应用。
在交通运输领域，如汽车、火车、船舶等，5052铝合金可用于制造发动机零件、车架部件等。
此外，在航空航天、电子产品、建筑行业等领域，5052铝合金也发挥着重要作用。
5052铝合金的优势主要体现在以下几个方面：
1.高强度：5052铝合金具有较高的强度，可以承受较大的应力，使其在各
种应用场景中具有较好的耐用性。
2.良好的耐腐蚀性：5052铝合金表面易形成一层致密的氧化膜，能有效抵抗腐蚀性环境的侵蚀，延长零件使用寿命。
3.易于加工：5052铝合金的熔点较高，有利于熔炼和成型，同时具有良好的可焊性，便于进行各种加工工艺。
4.节能环保：5052铝合金具有较高的热导率，可以有效降低零件的热应力，同时减轻重量，降低能耗。
总之，5052铝合金凭借其优异的性能和广泛的应用领域，成为了我国工业发展的重要材料。
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AlMgSiCu
Al-20Si-2Cu-1Ni-0.8Mg
11
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
三、Al-Si-Cu-Mg合金
Cu／Mg比：
Cu／Mg之比约为2.1时，组织中的Mg2Si相即完全消失，
成为(α+Si+W)三相组织；
Cu／Mg大于2.1时，组织中除α+Si+W外，还将出现Al2Cu 相。 因Al2Cu相热稳定性高于Mg2Si，故一般常保持Cu／Mg ≈2.5。
材料成形及控制工程专业课程 铸造合金原理及熔炼教案
《合金材料及熔炼》
——有色合金部分2
吕书林
华中科技大学材料学院
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
一、镁的作用及Al-Si-Mg合金 E2点: L
448℃
α十Al3Mg2十Mg2Si
0.75%Si，34%Mg，余Al Al Mg
E1点: L
558℃
Al-Cu合金的性能特点： （1）强度高。300~400MPa左右 （2）耐热性好。 （3）铸造性差，易热裂（共晶组织塑性差）。
（4）耐蚀性差。
Al-Cu合金耐热性高的原因：
①有较高的共晶温度(548℃)； ②α固溶体在350℃以下溶解度变化较小； ③Cu原子在α中的扩散速度小； ④第二相θ(Al2Cu)、TMn相（AlCuMn3）等热硬性高。
ZL204A 0.15 0.15 0.06
ZL205A 0.15 0.15 0.06 ZL207
0.6
0.6
—
—
—
0.2
—
—
—
—
—
—
—
—
0.8
0.8
19
3.1.5
其他铸造铝合金——Al-Cu合金
2、Al-Cu合金的组织和性能
ZL201微观组织 Al-Cu二元相图
20
3.1.5
其他铸造铝合金——Al-Cu合金
13
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
常用的Al-Si-Cu-Mg系合金：ZL103、ZL105~ZL111。 ZL111 成分：8~10%Si，1.3~1.8%Cu， 0.4~0.6%Mg，余为Al；
性能：σb=350~400MPa，δ=2~4%。（T6）
特点：铸造性能、力学性能、加工性好。用于制造发动机缸 体、压铸水泵叶轮。耐磨、耐蚀、尺寸稳定性要求高的活塞。
4
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
Mg量控制：
一般控制在0.2％~0.4％之间。 过高： 生成Mg2Si脆性相； 过低：（室温下α中镁的固溶度为0.1％~0.15％） 低于0.15％，没有强化效果。 热处理也无效！
E2共晶点温度为558℃，为防止过烧，Al-Si-Mg合金淬火应 低于此温度。
5
0.25 0.3
0.3 0.1 1.2
— — — — —
0.05 0.2 0.05 0.1
— —
— — 0.2 — —
0.2 0.15 0.1 0.15 —
ZL201A 0.15 0.15 ZL203 0.8 0.8
0.05 0.25 0.1 0.05 0.1 0.05 — — —
0.01 0.05 2.1 — 0.01 — — 0.4 0.3
14
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
四、Fe和Mn在Al-Si合金中的作用 Fe的来源： 原材料、工具等。（并非为了合金化而加入）
Fe的危害：针状脆性β相，降低强度（塑性—割裂基体）、 流动性、抗蚀性（电位高于α-Al、破坏表层Al2O3膜）。
β-Al5FeSi： 长针状
δ-Al4FeSi2： 片状
L
α十Al2Cu十Si
524℃发生的三元共晶转变
Al-Si-Cu三元相图Al角
7
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
二、铜的作用及Al-Si-Cu合金 Cu的作用： 在α相内有相当大的溶解度，起到固溶强化效果。（相同
加入量下，其时效强化效果低于Mg。）
有耐热第二相析出(如Al2Cu等)，更适于在较高温度环境 下工作（＜300℃）。 缺点：降低抗腐蚀性能，密度较大。
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
四元合金或更多元，使合金中的相变得复杂： α、Si、Mg2Si外，还将出现W(AlxMg5Si4Cu4)相和θ(Al 2Cu)相等。
W相强化效果最好；
适于在较高温度(250~300℃)
条件下使用 。 0.8% Mg Mg2Si AlCuNi 共晶Si 初晶Si
20 um
22
Al-Si合金呢？
3.1.5
其他铸造铝合金——Al-Cu合金
3、Al-Cu合金的合金化 （1）Mn在Al-Cu合金中的作用 0.6%--1%Mn： 固溶强化；形成耐热相
Al-Cu-Mn三元相图
（a）固相面
（b）等温溶解度
23
3.1.5
其他铸造铝合金——Al-Cu合金
3、Al-Cu合金的合金化 （1）Mn在Al-Cu合金中的作用 0.6%--1%Mn： 固溶强化；形成耐热相 除出现θ相(Al2Cu)、S相(MnAl6)化合物外，还出现TMn 相(AlCuMn3)化合物。 TMn相结构复杂，在400 ℃以下它在α中溶解度变化很小， 热硬性高，在α晶界呈不连续网状分布。可大大提高耐热 性。 加锰后合金在300℃，100小时的持久强度可提高2.3倍。
向之一，用于制造飞机、汽车、民用工业品压铸件。
9
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
三、Al-Si-Cu-Mg合金
表3.1 铸造铝硅合金的牌号和化学成分 (摘自GB/T 1173-1995)
合金牌号 ZAlSi7Mg ZAlSi7MgA ZAlSil2 ZAlSi9Mg ZAlSi5Cu1Mg ZAlSi5CulMgA ZAlSi8CulMg ZAlSi7Cu4 ZAlSil2Cu2Mg1 ZAlSi12Cu1Mg1Ni1 ZAlSi5Cu6Mg ZAlSi9Cu2Mg ZAlSi7Mg1A ZAlSi5Zn1Mg ZAlSi8MgBe 合金代号 ZL101 ZL101A ZL102 ZL104 ZL105 ZL105A ZL106 ZL107 ZL108 ZL109 ZL110 ZL111 ZL114A ZL115 ZL116 主要元素重量百分数(%) Si 6.5~7.5 6.5~7.5 10.0~13.0 8.0~10.5 4.5~5.5 4.5~5.5 7.5~8.5 6.5~7.5 11.0~13.0 11.0~13.0 4.0~6.0 8.0~10.0 6.5~7.5 4.8~6.2 6.5~8.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 3.5~4.5 1.0~2.0 0.5~1.5 5.0~8.0 1.3~1.8 0.4~1.0 0.8~1.3 0.2~0.5 0.4~0.6 0.45~0.60 0.4~0.65 0.35~0.55 Be0.04~0.07 1.2~1.8 Be0.15~0.4 Sb0.1~0.25 0.10~0.30 10 0.10~0.35 0.10~0.35 0.10~0.20 Ni0.8~1.5 0.3~0.9 0.17~0.35 0.4~0.6 0.4~0.55 0.3~0.5 0.3~0.5 0.10~0.25 0.2~0.5 Cu Mg 0.25~0.45 0.25~0.45 0.08~0.20 Zn Mn Ti
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
常用的Al-Si-Mg系合金： ZL101 成分：6.5~7.5%Si，0.2~0.45%Mg，余为Al； 性能：σb≥230MPa，δ≥4%。（砂型铸造T6） 特点：结晶温度范围较宽，易吸气、缩松，热稳定性差，工 作温度低于150℃。作泵壳体，齿轮箱，气缸体等。 ZL104
Al-17%Si合金中的针状或针片状富铁相
15
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
四、Fe和Mn在Al-Si合金中的作用 Mn的作用：（1）平衡Fe的影响，改变Fe相形态； （2）固溶强化作用。 一般加0.5%Mn。
长针状β-Al5FeSi相减少， 片状δ-Al4FeSi2相细化为小块状
16
3.1.5
α十Mg2Si+Si
12.7%Si，4.97%Mg，余Al
Si
2
3.1.4
E2点: E1点: L
铸造Al-Si合金的合金化
α十Al3Mg2十Mg2Si
（448℃）： 0.75%Si，34%Mg，余Al
L
α十Mg2Si+Si
（558℃）： 12.7%Si，4.97%Mg，余Al
Al-Si-Mg三元状态图的铝角
成分：8~10.5%Si, 0.17~0.35%Mg, 0.2~0. 5%Mn, 余为Al；
性能：Mn固溶，且消除了铁相害处，力学性能优于ZL101； 特点：接近共晶点，充型能力好，无热裂缩松倾向，可制作
承载较大、复杂的零件（曲轴箱、增压器壳体等）。
6
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
二、铜的作用及Al-Si-Cu合金
12
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
三、Al-Si-Cu-Mg合金 铜镁总量不足，则强化效 果差；过量则塑性下降， 一般，合适的铜、镁总
量应为1.5％~2.5％左右。
Cu／Mg比在2.2时，室 温和高温强度最高。
Al-5%Si-2%(Cu+Mg)四元合金中Cu量和Mg 量变化对合金室温、高温抗拉强度的影响
Al-Mg2Si伪二元状态图
3
3.1.4
铸造Al-Si合金的合金化
Mg的作用： 力学性能方面
Al-Si-Mg合金淬火时，因冷却速度快，高温下已溶入固
溶体的Mg2Si保持固溶，在时效时以弥散状Mg2Si沉淀析出， 使α固溶体的结晶点阵发生畸变，合金得到强化，抗拉强度 和屈服极限提高，伸长率降低。 大多数含镁的铝硅合金铸件都是在热处理状态下使用。 其它性能 Al-Si合金中加Mg，可提高切削性能，提高加工面的光 洁度；容易引起压铸粘模倾向；降低充型能力；易于水汽反 应，增加吸气倾向并促进气孔形成。