铸造铝合金熔炼原理

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铝合金熔铸加工技术原理

铝合金熔铸加工技术原理

铝合金熔铸加工技术原理铝合金熔铸加工技术原理作者:王大伟 **铝业集团公司一、铝合金熔炼方法熔铸生产是铝及合金产品生产中最重要的工序过程,实现由固态向液态再向固态的转变,以及合金元素溶解于铝中的合金化过程,其基本作用是能量和物质的转移。

同时,熔体也与周围介质之间发生一系列的物理化学变化,使熔体净化或产生污染,并由液态加工成可供压力加工的铸坯。

因此,熔铸生产关系到后续加工全过程的成败。

1、熔炼工艺过程本过程包括二部分:铝合金的熔炼和锭坯铸造熔炼过程包括:备料(熔化炉中)→配料计算→金属熔化过程控制(温控合金加入)合金熔化→电磁搅拌→导入保温炉→加入镁锭→除氢→除渣精炼→扒渣覆盖→静置(15~30分)→熔体成分检查化验→调整合金成分→调整温度→合格的铝合金熔体→浇注准备;2、铸造过程→接静置工序→炉前测氢→测温调温→开炉口放流→铝熔体过滤→二次除氢(氮+氩)→控制浇温→铝液入结晶器→铸造开始→控制冷却水强度→液面及浇速控制→铸造结束→停车停水吊铸锭→铸锭质量检验→锯切头尾→均热处理→合格铸坯→→转压力加工工序。

小节:熔铸过程若对工艺控制不好,所产生的冶金缺陷如:结晶弱面、成分偏析、粗大晶粒、氧化物及金属化合物夹杂、气孔、疏松等,将会给后续工序带来不可逆转的严重后果和影响。

这种影响也称为冶金遗传性影响。

因此,必须用严格的工艺技术条件来保证,防止熔炼废品和能量损失的产生。

二、铝合金熔炼工艺的特点熔炼过程中最重要的环节就是对铝合金化及合金成分、杂质的控制。

与钢铁冶炼不同的是整个冶炼为物理冶金过程,是金属的重熔和形态的改变的过程。

但由于在加热时受诸多因素的影响,也会产生微小的化学变化。

熔炼生产工艺的基本任务就是要获得合金成分均匀、含气含渣(杂)少、合金成分达标的铝合金熔体。

确保下一步铸造工艺的顺畅实施,最终生产出组织性能、表面质量和尺寸都符合工艺要求的合格铸坯。

对一般合金;含氢量<0.13ml/100g、特殊合金;含氢量<0.1ml/100g。

铸造铝合金的熔炼(二)

铸造铝合金的熔炼(二)

铸造铝合金的熔炼(二)铸造铝合金的熔炼(二)一、非吸附精炼依靠其它物理作用的精炼方法,统称为非吸附精炼,其特点是同时对全部铝液起精炼作用。

(一)真空精炼真空精炼是将铝液置于真空室内,在一定的温度下静置一段时间,铝液中的氢或因温度下降引起溶解度下降,或因含氢量超过溶解度,氢自动从铝液中呈气泡排出并带走氧化夹杂,达到净化铝液的目的。

真空精炼具有下列有点:⑴针孔等级明显改善,合金的力学性能普遍提高10%左右;⑵精炼时不会破坏钠、锶对Al-Si共晶合金的变质作用,可以在变质的同时进行精炼,既能防止变质处理的二次吸气,又能提高生产率;⑶可以代替高压中铸造,同样获得致密的铸件。

由于铝液表面的一层致密的Al2O3会阻滞氢气泡逸出液面,精炼时通常要在铝液表面撒一层溶剂,便于通过氢气泡,溶解Al2O3,提高净化效果。

此时可明显看到铝液表面冒泡。

真空精炼的缺点是精炼后铝液温度下降,铝熔池深度过大时,净化效果受影响。

(二)超声波处理超声波处理的原理是向铝液中通入弹性波时,会在铝液内部生成“空穴”现象,破坏了铝液的连续性,形成无数显微空穴,氢原子便渗入这些空穴中,形成长大气泡上浮,并带出氧化夹杂,达到净化目的。

二、净化效果检测方法(一)炉前检测炉前检测是控制熔炼工艺,保证铸件质量的重要手段,尤其在采用大容量熔炉进行大批量生产时,更为重要。

炉前检测的项目主要是含气量和氧化夹杂含量。

目前检测的方法很多,应用较普遍的有下列几种:1.含气量检测1.1 常压凝固试样常压凝固试样的尺寸通常为Φ(40~50)㎜×(20~30)㎜,铸型可用干砂型、耐火砖型、石墨型等。

将铸型预热到200℃以上,浇入待测的铝液。

凝固前用干净铁皮刮去表面氧化膜,观察凝固过程中试样表面形貌的变化。

含气量多时,会有小气泡冒出。

比较精炼前后凝固试样表面情况,有无气泡冒出,即可判断净化效果。

一旦冒泡,说明净化效果差,需重新精炼。

敲开试样断口,如出现白点,则是含气断口。

低压铝合金铸造工艺

低压铝合金铸造工艺

低压铝合金铸造工艺低压铝合金铸造工艺是一种常用的铝合金制造方法,也被广泛应用于各个领域。

本文将介绍低压铝合金铸造工艺的基本原理、工艺流程、优点和应用领域等方面的内容。

一、低压铝合金铸造工艺的基本原理低压铝合金铸造工艺是指在一个密封的铸造腔体中,通过施加气压将熔化的铝合金从铸造炉中注入到铸型中,然后通过冷却凝固形成所需的铸件。

该工艺的基本原理是利用气压将熔化的铝合金从铸造炉中推送到铸型中,并通过冷却凝固固化形成铸件。

低压铝合金铸造工艺的流程一般包括以下几个步骤:1. 铝合金熔炼:将所需的铝合金料放入熔炉中进行熔炼,确保铝合金的纯度和成分符合要求。

2. 铸型制备:根据需要制作相应的铸型,一般采用砂型或金属型。

3. 铝液注入:将熔化的铝合金倒入铸造炉中,然后通过加压将铝液注入到预先准备好的铸型中。

4. 冷却凝固:在铸型中加压注入铝液后,等待一定的冷却时间,让铝液凝固成型。

5. 铸件取出:待铸件冷却后,打开铸型,取出成型的铸件。

三、低压铝合金铸造工艺的优点低压铝合金铸造工艺相比其他铸造方法具有以下优点:1. 成品质量高:低压铝合金铸造工艺可以实现较高的铸件准确性和表面质量,铸件的尺寸精度、表面光洁度和机械性能都能够满足要求。

2. 生产效率高:低压铝合金铸造工艺具有快速生产的特点,一次注塑可以得到多个铸件,生产效率较高。

3. 设备投资少:低压铝合金铸造工艺相对于其他铸造方法,设备投资相对较少,维护成本也较低。

4. 适用范围广:低压铝合金铸造工艺适用于各种铝合金铸件的制造,例如汽车零部件、航空航天零部件等。

四、低压铝合金铸造工艺的应用领域低压铝合金铸造工艺广泛应用于各个领域,特别是在汽车、航空航天、电子、机械等行业中得到了广泛的应用。

它可以制造各种复杂形状的铝合金零部件,如汽车发动机缸体、飞机发动机壳体、电子设备外壳等。

低压铝合金铸造工艺是一种高效、高质量的铸造方法,具有成本低、生产效率高、适用范围广等优点,被广泛应用于各个领域。

铸造铝合金的熔炼

铸造铝合金的熔炼

六、熔炼时间对吸氢的影响
快速熔炼
七、铝液中析出氢的条件
1、储氢条件: 温度、压力、深度、氧化夹杂 物(氧化铝等) 2、除氢:扩散、形成气泡、上浮逸出、其他 气体上浮带走 3、措施:降压、对流、介质带走(惰性气体, 不溶于铝的活性气体)。
第二节 铝液熔炼工艺



一、吸附精炼
1、浮游法 形成气泡带走Al2O3、H2 (1) 通气体: 氮:710-720℃,温度低,降低氢的扩散系数,温度高,将生 成AlN夹杂物。工业氮含有氧、水,影响效果,必须清除。 氩:精炼温度可达760℃氩的密度高于氧,覆盖铝熔池表面, 净化效果好,可以和变质剂同时加入,提高效率。 氯:Cl2+Al—AlCl3(沸点183℃)不溶于铝液 Cl2+H2—HCl(-85℃)不溶于铝液 净化效果好。剧 毒,设备要求高。改进,先通氯,后通氮。 三气混合气(Cl2、CO、N2):配比 15:11:74.缺点:需 要三气发生装置及输送装置。
第五节 铝合金的炉料 一、组成 新金属、中间合金、回炉料、重容回炉料 二、配料计算 有固定公式,自己看
第六节 铝合金典型熔炼工艺

自己看




(2)通固体: 氯盐(Zn Cl2 、Mn Cl2 、C2 Cl6 、Ti Cl4 ) 精炼:nAl+3MeCln=nAlCl3+3Me Zn Cl2 、价格便宜,净化效果差 。 C2C l6 、净化效果
好,造成空气污染。


固体无公害精炼剂(煤粉硝酸盐) 4NaNO3+3C---Na2NO3+N2+3CO2 喷粉(熔剂)精炼(NaCl、NaF、KCl)

铸造铝合金熔炼原理

铸造铝合金熔炼原理
式表示F1 F1 S M I S M G
σM-I-铝液与Al2O3夹杂物之间的表面自由能; σM-G-铝液与气泡之间的表面自由能。
通氮精炼(续)
➢ 根据热力学第二定律,系统表面能降低的方向,即为过程自动进行的
方向。故Al2O3夹杂物自动吸附在氮气泡上应满足
F F2 F1 0

S GI (S M I S M G ) 0
在 通 常 大 气 ( 湿 度 较 大 ) 中 铝 的 熔 炼 温 度 下 γ-Al2O3 膜 常 会 含 12﹪H2O和H2,熔炼时若氧化皮被搅入铝液,即起Al- H2O反应。
合金元素对铝的氧化有一定的影响,在这类合金中加入少量的铍 (0.03-0.07%Be)后,使氧化膜致密,故能提高其抗氧化性。
Al+O2=Al2O3(γ)---致密氧化膜 > 900 ℃ : Al2O3(γ)→ Al2O3(α)—疏松膜
γ-Al2O3 具有两面性:①和铝液接触的一面是致密的,可阻碍铝液的氧 化和吸气;②和炉气接触的那面却是粗糙、疏松的,其表面小孔吸附 着水汽和氢,搅动铝液时, γ-Al2O3将水汽和氢带入铝液,铝液氧化 生成夹杂物、吸入氢气。
铝液的粘度一般较小,故以降低精炼温度为宜。
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气泡除夹杂的原理
气泡在铝液中与固体夹杂相遇时会发生能量变化; 根据热力学第二定律,系统自发变化的条件时能量必须 降低;
由于夹杂被气泡自动吸附满足的自由能变化量△F﹤0;
所以铝液中的Al2O3夹杂能自动吸附在气泡上,而被带 出液面。
铝液精炼工艺
吸附精炼
氧化物夹渣
在熔铸过程中,如将表面氧化膜或空气搅入铝液,或将 吸附的H2O带入铝液,均将在其中产生γ-Al2O3夹杂物, 悬浮在铝液中,而在浇注的铸件中形成氧化夹杂物。

铝合金熔炼与铸造 (2)

铝合金熔炼与铸造 (2)

铝合金熔炼与铸造1.铝合金是一种重要的金属材料,具有优异的物理性能和机械性能,广泛应用于航天航空、汽车制造、建筑工程等领域。

铝合金熔炼与铸造是生产铝合金制品的关键步骤,本文将介绍铝合金熔炼与铸造的基本原理、常用工艺和注意事项。

2. 铝合金熔炼铝合金熔炼是将铝合金原料加热至熔点,并以一定方式进行熔炼的过程。

铝合金原料可以是铝锭、废铝或铝合金碎料,在熔炼过程中需要加入一定比例的熔剂和合金元素。

铝合金熔炼的目的是将原料熔化并混合均匀,以获得符合要求的铝合金液态材料。

2.1 熔炼设备铝合金熔炼通常使用电阻炉、感应炉或电弧炉等熔炼设备。

其中,电阻炉是最常用的熔炼设备之一。

电阻炉通过电流通过导体产生的电阻热进行熔炼,具有加热速度快、操作方便等优点。

感应炉则利用电磁感应的原理进行加热,加热效率高,适用于熔炼大批量的铝合金。

电弧炉则利用电弧的高温进行熔炼,适用于熔炼高温合金。

2.2 熔炼工艺铝合金熔炼的工艺通常包括预热、熔炼和保温三个阶段。

将熔炼设备预热至一定温度,然后将铝合金原料和熔剂放入炉中,并控制加热温度和时间,使原料熔化并混合均匀。

,保持一定温度,使铝合金保持液态状态,以备后续的铸造工艺使用。

2.3 熔炼注意事项在铝合金熔炼过程中需要注意以下几点:•安全操作:熔炼过程中需要戴上防护设备,避免接触高温液态金属和有害气体。

•熔化温度控制:严格控制熔化温度,过高的温度会导致铝合金组织不稳定,影响机械性能。

•熔炼时间控制:合适的熔炼时间可以保证原料充分熔化和混合均匀。

•熔剂和合金元素的添加:根据铝合金的要求添加适当比例的熔剂和合金元素,以调整铝合金的成分和性能。

3. 铸造过程铸造是将铝合金液态材料倒入铸型中,并经过凝固和冷却形成所需的铝合金制品的过程。

铸造过程可以分为压铸、重力铸造和砂型铸造等不同的铸造方法。

3.1 压铸压铸是一种通过高压将铝合金液态材料注入金属模具中,并经过快速凝固形成制品的铸造方法。

压铸具有生产效率高、制品精度高等优点,适用于生产复杂形状的铝合金制品。

铝合金的熔炼与铸造

铝合金的熔炼与铸造

第二章铝合金的冶炼1.金属铝的制取金属铝最初是用化学法制取的。

1825年丹麦化学家H.C.Örested和1827年德国Wöhler F.分别用钾汞齐和钾还原无水氯化铝,都得到少量金属粉末。

1854年Wöhler F.还用氯化铝气体通过熔融钾的表面,得到了金属铝珠,每颗重约10~15mg,因而能够初步测定铝的密度,并认识到铝的熔点不高,且具有延展性。

后来,法国S.G。

Deville用钠代替钾还原熔融的氯化钠_氯化铝络盐,也制取金属铝。

1854年他在法国巴黎附近建立了一座小型炼铝厂。

1865年俄国 H.H.BeKeTOB 提议用镁来置换冰晶石中的铝,这一方案被德国Gmelingen Aluminium und Magnesium Fabrik 采用。

由于电解法兴起,化学法便渐渐被淘汰。

在整个化学法炼铝阶段中(1854~1895年),大约总共生产了200Ton铝。

电解法熔炼铝起源与1854年。

当时德国R.W.Bunsen和法国S.C.Deville分别电解氯化钠_氯化铝络盐,得到金属铝。

1883年美国S.Bradley申请了电解熔融冰晶石的专利。

1886年美国的C.M.Hall 和法国的L.T.Héroult同时发明了冰晶石_氧化铝融盐电解法并申请到专利。

此法便是一百年来全世界炼铝工业上采用的唯一方法,统称为霍尔_埃鲁法。

中国的炼铝试验工作起始自1934年天津的黄海化学工业社,用800A预焙阳极电解槽炼出金属铝。

抚顺铝厂开始兴建于1937年,电解槽为自焙阳极式,电解强度为2400 A,最高年产铝量达到8000Ton。

台湾省高雄铝厂亦兴建于1937年。

从南阳 Bintan岛运来三水铝土矿,在厂内用拜耳法生产氧化铝,用24000A 和30000A自焙阳极电解槽生产铝,最高年产量达到10KTon。

新中国成立后,铝合金工业得到迅速的发展。

我国的铝冶炼工业经过几十年的发展,取得了前所未有的成绩,2000年氧化铝产量达429万Ton,铝锭283万Ton,我国已成为世界铝生产和消费的大国。

熔炼、铸造和均质的基础理论

熔炼、铸造和均质的基础理论

有色金属熔炼和铸造一. 基本原理1.熔炼和铸造的定义:熔炼的含义:就是将各种胚锭通过加温重熔的方法,实现由固态向液态转变的同时,进行合金化的过程.在熔炼的过程中,将实现净化除杂的目的.铸造的含义:将符合铸锭要求的金属熔体通过转注工具浇入到具有一定形状的铸模 中,使熔体在重力场或外力场的作用下充满模腔,冷却并凝固成型的工艺过程.它不仅要实现外部定型,而且还要实现对内部的微观组织结构的调控.二. 铝及其合金的熔炼1.熔炼的传热过程铝的熔点虽然很低(660℃),但由于熔化潜热(395.56kJ/kg)、固态热容(1.1386kJ/kg. ℃)和液态热容(1.046kJ/kg. ℃)都较高,而铝的黑度是铜铁的1/4,所以铝熔炼耗能大,很难实现理想的热效率。

热的传递方式有三种,传导、对流和辐射。

要提高金属的受热量,一方面提高炉温,这对炉体和熔体都不利,另一方面铝的黑度小,故提高辐射传热也是有限的,因此只能着眼于增大对流的传热系数(αc),它与气流速度的关系:αc=5.3+3.6v[kJ/(m2 h.℃)] V<5m/s时αc=647+v0.78 [kJ/(m2 h.℃)] V>5m/s时可见提高燃烧的气流速度是有效的。

2.合金元素的溶解和蒸发熔炼温度下(700℃)几种元素在铝中的扩散系数为(cm2/s):Ti:0.66,Mo:1.38(760℃),Co:0.79,Ni:1.44,Si:14.4,通常情况下,与铝形成易熔共晶的元素,一般较易熔解,与铝形成包晶转变的,特别是熔点相差大的元素较难于溶解。

在相同溶解条件下,一般蒸气压高的元素容易挥发,可把常用的铝合金分为两组:Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si、V、Zr等元素的蒸气压比铝的小,蒸发慢,Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素蒸气压比铝的大,容易蒸发,在熔炼过程中损失较大。

3.熔炼的吸气过程铝—氧反应金属以熔融态或半熔融态暴露于炉气中并与之相互作用时间越长,往往造成金属大量吸气,氧化和形成其它非金属夹杂,其反应分为:吸附、界面反应和熔解(扩散)。

铝合金及型材的生产原理熔炼

铝合金及型材的生产原理熔炼

熔炼熔炼和铸造生产是铝及铝合金加工工艺中的组成部分,其主要目的是:配制合金;通过适当的工艺措施(如精练和过滤)提高金属净度;铸造成型。

它不仅提供符合加工要求的优质铸锭,而且铸锭质量在很大程度上影响压力加工过程和制品的质量,熔炼过程中的吸气和夹杂物会在铸锭中造成疏松、气孔、夹渣等冶金缺陷。

为此必须采取相应的净化处理措施予以防止和清除。

烘炉操作:新修、大修后的熔炼炉,其自然干燥时间在夏季不应小于半个月,在冬季不应小于一个月,中修后的炉子,其自然干燥时间不应小于一个星期。

烘炉的目的是:使炉体各部分内外层均匀缓慢地升温,避免炉衬受急冷急热而开裂。

同时,更充分地排除砌体中的水分,防止熔炼时金属吸气和氧化。

注:1.大修后,自然干燥时间少于半个月时,夏季应延长低温(200℃)烘炉时间24h,冬季延长36h。

2.停炉在5昼夜以内及5-10昼夜时,关上炉门用微火苗分别烘烤8h和12h后,将炉温升至900℃即可装炉。

3.停炉在10-15昼夜及小修后,先敞开炉门用木柴烘烤4h,再关上炉门用轻微火苗烘烤12h,然后将炉温升至900℃,即可装炉。

一、烧损合金在熔炼过程中由于氧化反应,挥发,以及与炉墙,精练剂等作用而造成的不可回收的金属损失称为烧损,总烧损率一般为2.5-5.0%之间。

二、熔炼温度过低的熔炼温度在生产实践中没有实际意义,在生产中既要防止熔体过热(使金属与炉气、炉衬等相互作用),又要缩短熔炼时间。

过热不仅容易大量吸收气体,而且易使在凝固后铸锭的晶粒组织粗大,增加铸锭裂纹的倾向性,影响合金性能。

半熔融的温度下,合金易吸气(铝液溶解的气体中80-90%是氢气)。

氢与铝不起化学反应,而是以原子状态存在于晶体点阵的间隙内,形成间隙式固溶体。

熔炼铝及铝合金时,应该选择微氧化性气氛:还原性气氛对铝合金并不是还原性的,CO 可使铝继续氧化,H 2及碳氢化合物还可与铝反应产生大量原子氢进入溶体;还原性气氛燃烧不完全,温度低;微氧化性气氛能使熔体表面生成一层氧化膜,使氧化过程变得非常缓慢。

铸造铝合金的熔炼(一)

铸造铝合金的熔炼(一)

铸造铝合金的熔炼(一)铝合金熔炼的内容包括配料计算,炉料处理,熔炼设备选用,熔炼工具处理及熔炼工艺过程控制。

熔炼工艺过程控制的内容包括正确的加料次序。

严格控制熔炼温度和时间、实现快速熔炼、效果显著的铝液净化处理和变质处理及掌握可靠的铝液炉前质量检测手段等。

熔炼工艺过程控制的目的是获得高质量的能满足下列要求的铝液:1)化学成分符合国家标准,合金液成分均匀;2)合金液纯净,气体、氧化夹杂、熔剂夹杂含量低。

3)需要变质处理的合金液,变质良好。

据统计因熔炼工艺过程控制不严而产生的废品中,如渗漏、气孔、夹渣等,主要原因是合金液中的气体、氧化夹渣、熔剂夹渣未清除所引起。

因此在确保化学成分合格的前提下,熔炼工艺过程控制的主要任务是提高合金液的纯净度和变质效果。

1.铝合金的炉料1.1炉料组成炉料由新金属、中间合金、回炉料及重熔回炉料组成。

1.1.1 新金属国标中可查到新金属的牌号、等级、纯度及用途,是炉料的主要组成,纯度高,可用来稀释回炉料中带入的杂质含量。

1.1.2 中间合金为便于加入某些难熔合金元素,如铜、锰、硅等,或成分严格控制的元素如锑、锶、稀土等,需预先与纯铝制成中间合金。

对中间合金的要求是:熔点和铝掖温度接近,合金元素比例尽可能高,化学成分均匀,冶金质量好,易于破碎,配料称重等。

熔制中间合金的方法有直接熔化法和铝热法。

1.1.3 回炉料回炉料可分成三类。

第一类包括成分合格的报废铸件、浇冒口等,可直接使用;第二类包括小毛边、浇口杯中剩余的金属、冲压车间的边角料等,需重熔成再生合金锭,方能使用;第三类包括熔渣、切屑、炉底残渣及化学成分不合格又无法调整的废金属,如铁含量较高,需经专业化的冶金厂重熔成再生合金锭。

回炉料具有遗传性。

遗传的内容包括有“纯度遗传”和“组织遗传”两种。

纯度高、晶粒细的炉料遗传质量高,熔制的合金质量也会高,有时比等级较低的新金属熔制的合金质量更好。

1.2 配料计算配料计算的任务是按照指定的合金牌号,计算出每一炉次的炉料组成及各种熔剂的用量。

第28次课-铸造铝合金熔炼原理讲解学习

第28次课-铸造铝合金熔炼原理讲解学习
第28次课-铸造铝合金熔炼原理
铝铸件中气孔的形态及对铸件性能的影响
针孔:分布在整个铸件截面上,因铝液中的气体、夹杂含
量高、精炼效果差、铸件凝固速度低而引起。
点状针孔:呈圆点状轮廓清晰且互不相连,易和缩孔、缩松相区别。由 铸件凝固时析出的气泡所形成,多发生于结晶温度范围小、补缩能力良 好的铸件中。
为消除铝铸件中的气孔,应遵循“除杂为主,除气为辅”、 “除杂是除气的基础”的原则。
Al+O2=Al2O3(γ)---致密氧化膜 > 900 ℃ : Al2O3(γ)→ Al2O3(α)—疏松膜
γ-Al2O3 具有两面性:①和铝液接触的一面是致密的,可阻碍铝液的氧 化和吸气;②和炉气接触的那面却是粗糙、疏松的,其表面小孔吸附 着水汽和氢,搅动铝液时, γ-Al2O3将水汽和氢带入铝液,铝液氧化 生成夹杂物、吸入氢气。
氧化铝的形态、性能及对吸氢的影响(续)
η-Al2O3 、γ-Al2O3 在600-700 ℃范围内吸附水汽和氢的能力 最强,因此,铝液中的氢有两种形式:溶解氢和吸附在氧化 夹杂缝隙中的氢,前者约占90%以上,后者约占10%以下。 故铝液中的氧化夹杂越多,则含氢量也越高。
铝液中卷入Al2O3 夹杂,既增加了含氢量,吸附H2的Al2O3又 是温度下降时气泡形核的基底,容易在铸件中形成气孔。
网状针孔:呈密集相连成网状,伴有少数较大的孔洞。结晶温度范围宽 的合金,铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及发达的枝晶间隙中, 此时结晶骨架已形成,补缩通道被堵,便在晶界上及枝晶间隙中形成网 状针孔。它会割裂合金基体,危害性比前者大。
混合型针孔:由点状针孔和网状针孔混杂在一起,常见于结构复杂、壁 厚不均匀的铸件中。
铝-水气反应(续)
在含硅、铜、锌等元素的铝合金,能较显著地阻缓铝 -水蒸气反应。含镁、钠等元素较多的铝合金,常使 铝-水气反应激烈进行。

铝合金铸造工艺(3篇)

铝合金铸造工艺(3篇)

第1篇摘要:铝合金因其具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到了广泛的应用。

铝合金铸造是将熔融的铝合金液注入铸模中,经过凝固、冷却和脱模等过程,最终获得具有一定形状和尺寸的铝合金铸件。

本文介绍了铝合金铸造工艺的基本原理、分类、特点以及在实际应用中的注意事项。

一、铝合金铸造工艺的基本原理铝合金铸造工艺是将熔融的铝合金液注入铸模中,使其在铸模内冷却、凝固、结晶,最终形成具有一定形状和尺寸的铝合金铸件。

其基本原理如下:1. 熔融:将铝合金原料在熔炉中加热至熔点,使其熔化成液态。

2. 注入:将熔融的铝合金液通过注管注入铸模中。

3. 冷却:铸模内的铝合金液在冷却介质(如水、空气等)的作用下逐渐凝固。

4. 结晶:凝固过程中,铝合金液中的溶质和杂质逐渐析出,形成晶体。

5. 脱模:铸件凝固、冷却至室温后,从铸模中取出。

6. 后处理:对铸件进行清理、去毛刺、热处理等工序,以提高其性能。

二、铝合金铸造工艺的分类1. 按照铸模材料分类:(1)金属模铸造:铸模由金属制成,如铸铁、钢等。

(2)非金属模铸造:铸模由非金属材料制成,如石墨、砂等。

2. 按照冷却方式分类:(1)水冷铸造:铸模表面涂有水冷材料,冷却速度快。

(2)风冷铸造:铸模表面涂有风冷材料,冷却速度较慢。

3. 按照铸件结构分类:(1)砂型铸造:适用于形状复杂、尺寸较大的铸件。

(2)金属型铸造:适用于形状简单、尺寸较小的铸件。

(3)压铸:适用于形状复杂、尺寸精度要求高的铸件。

三、铝合金铸造工艺的特点1. 生产效率高:铝合金铸造工艺可实现大批量生产,提高生产效率。

2. 成本低:铝合金铸造工艺设备简单,操作方便,生产成本低。

3. 适用范围广:铝合金铸造工艺可适用于各种形状、尺寸和性能要求的铸件。

4. 节能环保:铝合金铸造工艺在生产和应用过程中,具有较好的节能环保性能。

四、铝合金铸造工艺在实际应用中的注意事项1. 铝合金熔融温度:铝合金熔融温度过高或过低都会影响铸件质量,应严格控制熔融温度。

铝合金熔炼与铸造

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。

铝制品熔铸工艺

铝制品熔铸工艺

铝制品熔铸工艺铝制品熔铸工艺是一种常见的金属加工方法,其在现代工业生产中具有广泛的应用。

通过铝制品熔铸工艺,可以生产出各种形状和尺寸的铝制品,包括铝合金零件、铝合金铸件等。

本文将就铝制品熔铸工艺的原理、流程和应用进行介绍。

铝制品熔铸工艺的原理是利用高温将铝材料熔化,然后将熔化的铝液注入模具中,经过冷却凝固后得到所需的铝制品。

熔铸工艺主要包括准备工作、熔炼、浇注、凝固等步骤。

在准备工作中,需要准备好原料铝材料、熔炼设备、模具等工具和设备。

熔炼阶段是将铝材料加热至其熔化温度,形成铝液。

浇注阶段是将熔化的铝液注入模具中,使其填充模腔。

凝固阶段是待铝液冷却凝固后,取出铝制品,进行后续处理。

铝制品熔铸工艺具有许多优点。

首先,铝是一种轻质金属,具有优良的导热性和导电性,因此铝制品熔铸工艺制造的产品具有良好的热传导性和导电性。

其次,铝具有良好的可塑性和耐腐蚀性,可以制造出各种复杂形状和精密尺寸的铝制品。

此外,铝材料价格相对较低,生产成本较低,是一种经济实用的金属材料。

铝制品熔铸工艺在各个领域都有广泛的应用。

在汽车制造领域,铝合金零件可以减轻汽车自重,提高汽车的燃油经济性和安全性。

在航空航天领域,铝合金铸件具有优良的强度和耐高温性能,被广泛应用于飞机发动机、航空航天器件等领域。

在电子电器领域,铝合金外壳具有良好的散热性能和电磁屏蔽性能,被广泛应用于电脑、手机、家电等产品中。

总的来说,铝制品熔铸工艺是一种重要的金属加工方法,具有广泛的应用前景。

通过不断的技术改进和工艺优化,铝制品熔铸工艺将在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展做出积极贡献。

希望本文能够对读者对铝制品熔铸工艺有所了解,进一步推动该领域的发展与应用。

铸造熔炼实验报告

铸造熔炼实验报告

铸造熔炼实验报告全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铸造熔炼实验报告一、实验目的:通过铸造熔炼实验,掌握金属铸造熔炼的基本原理和操作方法,了解金属在熔炼过程中的变化和影响因素,培养实际操作能力,并熟悉实验设备的使用。

二、实验原理:铸造熔炼是将金属或金属合金加热至液态状态后,浇入模具中,经冷却凝固成形的过程。

熔炼实验的主要原理是利用金属或金属合金的熔点低于其熔化温度,通过高温加热使其熔化,再根据需要将其浇铸成特定形状和尺寸的零部件。

三、实验过程:1.准备工作:清洁实验台面和设备,准备所需的金属样品和熔炉。

2.熔炼操作:将金属样品放入熔炉中,逐渐加热至其熔点以上,保持一定时间后取出。

3.浇铸过程:将熔化的金属快速倒入模具中,待冷却后取出铸件,清理去除砂砾。

4.分析检测:对铸件进行外观和内部组织的观察和分析,检测金属成分和性能。

四、实验结果:通过本次铸造熔炼实验,成功熔炼了金属样品并浇铸成铸件。

铸件表面光洁,无气孔和夹渣现象,内部组织紧密,无裂纹和夹杂。

经过检测,铸件成分和性能符合设计要求,达到预期效果。

五、实验体会:1.熟练掌握金属熔炼的基本操作技能和安全注意事项。

2.加强了对金属熔炼过程的理解和认识,对金属成分和熔点的关系有了更深入的了解。

3.培养了实际操作和解决问题的能力,提高了团队合作和沟通能力。

六、实验总结:通过铸造熔炼实验,我们深入了解了金属铸造熔炼的基本原理和操作方法,掌握了金属熔点的控制和铸造过程的技巧。

在实践中不断积累经验,提高了对金属材料处理的能力和水平。

希望今后能结合更多实际案例和问题进行进一步研究和探讨,为工程技术领域的发展贡献自己的力量。

以上为本次铸造熔炼实验报告内容,谢谢!第二篇示例:实验名称:铸造熔炼实验报告一、实验目的本实验旨在通过铸造熔炼的操作,使学生了解铸造熔炼的基本原理和方法,掌握铸造熔炼的实验操作技能,提高学生的实际动手能力和实验设计能力。

二、实验原理铸造熔炼是利用高温将金属或合金熔化后,借助一定的模具将熔化金属或合金浇铸到模具中,通过凝固形成所需的零件或器件的一种加工工艺。

铝合金熔炼与铸造技术

铝合金熔炼与铸造技术

铝合金熔炼与铸造技术铝合金熔炼与铸造技术第一部分:铝合金熔炼技术的发展与应用在现代工业中,铝合金被广泛应用于各个领域,如航空航天、汽车、建筑等。

铝合金的重要性在于其具备轻质、高强度、良好的导热和导电性能等多种优点。

而为了制造高质量的铝合金制品,熔炼技术是至关重要的一环。

本文将深入探讨铝合金熔炼技术的发展与应用。

第二部分:铝合金熔炼技术的基本原理在深入了解铝合金熔炼技术之前,我们需要了解铝合金的物化性质。

铝具有较低的熔点和蒸发温度,因此在高温下易发生氧化和气化反应。

为了解决这个问题,常用的熔炼技术包括电炉熔炼、气体保护熔炼和真空熔炼等。

本节将重点介绍这些熔炼技术的原理和适用范围。

第三部分:铝合金熔炼的工艺流程铝合金熔炼的工艺流程包括原料准备、熔炼、浇铸和固化等步骤。

在原料准备阶段,需要选用适当的铝合金材料,并进行精确的配料。

接下来,材料将被加热并熔化。

一旦熔化完成,熔融金属将被倒入铸型中,并开始冷却和固化。

本节将详细讲解这些步骤的操作方法和注意事项。

第四部分:铝合金铸造技术的发展趋势随着科技的不断进步,铝合金铸造技术也在不断发展。

新的材料和工艺的引入使得铝合金铸造具备更高的精度和效率。

例如,精密铸造、压铸和快速凝固铸造等技术的应用,使得铝合金铸造产品的质量得到明显的提升。

本节将探讨铝合金铸造技术的最新发展趋势和未来的发展方向。

第五部分:我对铝合金熔炼与铸造技术的观点和理解铝合金熔炼与铸造技术在现代工业中扮演着重要的角色。

通过熔炼和铸造的工艺,可以生产出轻质、高强度的铝合金制品,满足各个领域的需求。

然而,随着对绿色环保的要求不断增加,我认为未来铝合金熔炼与铸造技术将更加注重能源的节约和废气的排放控制。

同时,技术的进一步创新和改进也将推动铝合金熔炼与铸造技术的发展,为工业生产带来更多的可能性。

总结回顾:本文深入探讨了铝合金熔炼与铸造技术的多个方面,包括熔炼技术的发展与应用、基本原理、工艺流程,以及铸造技术的发展趋势等。

铝合金熔炼与铸造简介课件

铝合金熔炼与铸造简介课件
铝合金熔炼与铸造 简介课件
目录
• 铝合金熔炼基础 • 铝合金熔炼工艺 • 铝合金铸造技术 • 铝合金的应用 • 铝合金熔炼与铸造的挑战与未来发展
01
铝合金熔炼基础
铝合金的特性
01
02
03
物理特性
铝合金具有优良的导电性 、导热性和耐腐蚀性。
化学特性
铝合金易于氧化形成致密 的氧化膜,具有良好的耐 腐蚀性。
熔炼设备
常用的熔炼设备有坩埚炉 、电炉、感应炉等。
熔炼工艺参数
包括熔炼温度、熔炼时间 、熔炼气氛等,这些参数 对铝合金的性能和成分有 重要影响。
02
铝合金熔炼工艺
熔炼前的准备
原材料选择
配料计算
选择高质量的原材料,如铝锭、合金 元素和添加剂,以确保熔炼出的铝合 金具有所需的性能。
根据产品要求,计算所需的原材料配 比,以获得所需的化学成分和性能。
理。
热处理
根据需要,对铸件进行 热处理以提高其机械性
能。
铸造后处理
清理
去除铸件表面的毛刺、飞边等杂质,确保表 面质量。
质量检测
对铸件进行质量检测,确保其符合相关标准 和客户要求。
机械加工
对铸件进行机械加工,以满足其使用要求。
包装运输
对铸件进行包装,并选择合适的运输方式将 其送达目的地。
04
铝合金的应用
THANK YOU
感谢观看
模具准备
设计和制作铸造模具,确保其 结构合理、尺寸精确。
设备检查
对熔炼炉、浇注机等设备进行 检查和调试,确保其正常运转

工艺准备
制定合理的铸造工艺流程,明 确各环节的技术要求和操作规
范。
铸造过程

铸造合金熔炼原理

铸造合金熔炼原理

铸造合金熔炼原理
铸造合金熔炼原理是在高温环境下将金属原料加热至其熔点以上,使其完全熔化,并通过特定的工艺操作,将熔化金属倾注入模具中形成所需的产品。

熔炼过程中,金属原料的化学成分和物理性质经历着复杂的变化。

首先,进行合金熔炼的原料是金属块、片、粉末等,这些原料的化学成分必须经过严格的配方设计,以满足最终产品的性能要求。

通常,在配方中会加入一定比例的合金元素,如硅、锰、铜、镍等,以改善合金的机械性能、耐腐蚀性能、导热性能等。

其次,将金属原料放入特制的熔炼炉中,加热至足够高的温度。

常见的熔炼炉包括电阻炉、电弧炉、感应炉等。

加热过程中,金属原料逐渐升温至其熔点以上,固态金属逐渐转化为液态金属。

熔炼时还需控制熔炉内气氛的氧含量,通常会采用惰性气体如氮气或氩气,以避免金属被氧化。

此外,可以添加一些熔剂和脱氧剂,以促进金属熔化和去除气体杂质。

完成熔炼后,融化的金属液被倾注入预先准备好的模具中,待其冷却凝固固化。

冷却过程中,金属再次发生相变,由液态逐渐转变为固态。

在凝固过程中,还会发生固溶体相分离、晶体生长、晶界组织形成等现象,这些因素将直接影响最终产品的组织结构和性能。

最后,经过适当的冷却时间,模具打开,固化的金属零件取出,
经过后续的加工处理(如去毛刺、研磨、抛光等),即可得到最终的铸造合金产品。

总结起来,铸造合金熔炼原理是通过将金属原料熔化、倾注模具、冷却凝固等步骤,控制金属的组织结构和化学成分,制备出具有所需性能的铸造合金产品。

铝合金的熔炼

铝合金的熔炼

铝合金的熔炼、铸锭一.实验目的:掌握铝合金熔化的基本原理,并应用在熔化的实践中。

熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足内部纯洁度,铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。

熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响,如果熔体质量先天不足,将给制品的使用带来潜在的危险。

因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。

而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中,使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。

二.实验内容:铝铜合金熔炼基本工艺流程合金制品总体处理路线三.实验要求及基本工艺参数:1.熔炼温度:熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。

通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50~100℃的范围内。

从图1的Al-Cu相图可知,Al-5%Cu的液相线温度大致为660~670℃,因此,它的熔炼温度应定在710(720)℃~760(770)℃之间。

浇注温度为730℃左右。

2.熔炼时间:熔炼时间是指从装炉升温开始到熔体出炉为止,炉料以固态和液态形式停留于熔炉中的总时间。

熔炼时间越长,则熔炉生产率越低,炉料氧化吸气程度愈严重,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。

精炼后的熔体,在炉中停留愈久,则熔体重新污染,成分发生变化,变形处理失效的可能性愈大。

因此,作为一条总的原则,在保证完成一系列的工艺操作所必需的时间的前提下,应尽量缩短熔炼时间。

3.合金元素加入方式:与铝相比,铜的比重大,熔点虽高(1083℃),但在铝中的溶解度大,溶解热也很大,无需将预热即可溶解,因此,可以以纯金属板的形式在主要炉料熔化后直接加入熔体中,亦可与纯铝一同加入。

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§13-2 铝合金熔炼工艺原理和技术
铝液吸氢的动力学过程
氢分子撞击铝液表面 氢分子在铝液表面离解为氢原子 氢原子吸附于铝液表面 氢原子通过扩散溶入铝液中
2H→2[H] 扩散速度取决于扩散系数D D=KpH21/2exp(-△H/2RT)
铝合金的净化(精炼)原理
氢在铝液中的溶解度 [H]=K0pH21/2exp(-△H/2RT) 当温度不变时
铝—有机物反应
铝—有机物反应也是铝液吸氢的原因之一; 最可能的有机物是炉料、工具被油脂沾污。 4/3mAl+CmHn→m/3Al4C3+n[H]
C和H构成的 烃类
铝合金中的气体
能溶解于铝合金的气体主要是氢(其余是少量的CO等); 氢主要来自铝-水气反应,在熔炼中由于该反应不可避免 地将氢带入铝液; 铝液中氢的溶解度不大,很易为氢所饱和; 虽然在熔炼中可采用精炼除氢,但仍会残留一部分,而 且铝液凝固时氢的溶解度变化的相对值很大。
第十三章 铸造铝合金熔炼
铝合金的精炼原理 铝液的精炼工艺 铝合金组织控制 铸造铝合金熔炼工艺
概述
铝合金熔炼的内容包括配料计算、炉料处理,熔炼设备的选用、熔炼工具处理及熔炼 工艺过程控制。
熔炼工艺过程控制的内容包括正确的加料次序,严格控制熔炼温度和 时间、实现快速熔炼、效果显著的铝液净化处理和变质处理及掌握可 靠的铝液炉前质量检测手段等。
在 通 常 大 气 ( 湿 度 较 大 ) 中 铝 的 熔 炼 温 度 下 γ-Al2O3 膜 常 会 含 12﹪H2O和H2,熔炼时若氧化皮被搅入铝液,即起Al- H2O反应。
合金元素对铝的氧化有一定的影响,在这类合金中加入少量的铍 (0.03-0.07%Be)后,使氧化膜致密,故能提高其抗氧化性。
混合型针孔:由点状针孔和网状针孔混杂在一起,常见于结构复杂、壁 厚不均匀的铸件中。
针孔分级
铝铸件中气孔的形态及对铸件性能的影响(续)
皮下针孔
气孔位于铸件表皮下面,因铝液和铸型中水分反应产生 气体所成,一般和铝液质量无关。
单个大气孔
产生的原因是由于铸件工艺设计不合理,如铸型或型芯 排气不畅,或由于操作不小心,如浇注时堵死气眼,型 腔中的气体被憋在铸件中引起。
气体溶解度 的Sieverts 西华特定律
[H ] Ks PH2
Ks A/T B
式中[H]-溶于铝中氢的浓度;Ks-氢的溶解度系数;T-热力 学温度;A、B-常数,对铝合金而言,不同的合金类和不 同的成分,其数值各不相同。
氧化铝的形态、性能及对吸氢的影响
1) 室温下生成表面膜由少量结晶态γ-Al2O3和非晶态Al2O3混合物组成。 2) 500--90、铜、锌等元素的铝合金,能较显著地阻缓铝 -水蒸气反应。含镁、钠等元素较多的铝合金,常使 铝-水气反应激烈进行。
升温时铝-水气反应速度大为加快,这说明限制熔炼 温度及浇注温度的必要性。
水气来源于炉料、熔剂、精炼变质剂、炉气(大气) 及熔炼浇注工具。特别是锈蚀的铝料,甚至经过吹砂 清理,仍会增加铝液的含氢量。
Al+O2=Al2O3(γ)---致密氧化膜 > 900 ℃ : Al2O3(γ)→ Al2O3(α)—疏松膜
γ-Al2O3 具有两面性:①和铝液接触的一面是致密的,可阻碍铝液的氧 化和吸气;②和炉气接触的那面却是粗糙、疏松的,其表面小孔吸附 着水汽和氢,搅动铝液时, γ-Al2O3将水汽和氢带入铝液,铝液氧化 生成夹杂物、吸入氢气。
针孔:分布在整个铸件截面上,因铝液中的气体、夹杂含
量高、精炼效果差、铸件凝固速度低而引起。
点状针孔:呈圆点状轮廓清晰且互不相连,易和缩孔、缩松相区别。由 铸件凝固时析出的气泡所形成,多发生于结晶温度范围小、补缩能力良 好的铸件中。
网状针孔:呈密集相连成网状,伴有少数较大的孔洞。结晶温度范围宽 的合金,铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及发达的枝晶间隙中, 此时结晶骨架已形成,补缩通道被堵,便在晶界上及枝晶间隙中形成网 状针孔。它会割裂合金基体,危害性比前者大。
熔炼工艺过程控制的目的是获得高质量的能满足要求的铝液:
化学成分符合国家标准,合金液成分均匀; 合金液纯净,气体、氧化夹杂、熔剂夹杂含量低; 需要变质处理的合金液,变质效果良好。
因熔炼工艺过程控制不严而产生的废品中,主要原因是合金液中的气 体、氧化夹杂、熔剂夹渣未清除所引起。
铝铸件中气孔的形态及对铸件性能的影响
为了防止铝-氧剧烈反应,大多数铝合金的熔炼温度控制在750℃以 下。
铝-水气反应
铝和水气的 反应
2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O 2Al+3H2O→Al2O3+6[H]
Al(OH)3 在400℃ 的条件下将进一步
反应
Al2O3成氧化夹杂,氢则溶于铝液,增加气体含量。 铝液中的氢和氧化夹杂主要来源于铝液与炉气中水气的反应。
二次氧化夹杂:在浇注过程中形成,多分布在铸件壁的转角
处及最后凝固的部位。
铝液中气体和氧化夹杂的来源
氢气来源: 潮湿、带油污的炉料、Al2O3表面吸附水汽 及氢,搅拌时带入铝液;铝液表面吸附水。
氧化夹杂来源: 表面氧化膜、空气、水汽等被搅入铝液中。
铝-氧反应
铝与氧的亲和力很大,极易氧化,4Al+3O2=2Al2O3。表面生成致密 的氧化铝膜,可阻止继续氧化。
氧化物夹渣
在熔铸过程中,如将表面氧化膜或空气搅入铝液,或将 吸附的H2O带入铝液,均将在其中产生γ-Al2O3夹杂物, 悬浮在铝液中,而在浇注的铸件中形成氧化夹杂物。
实践证明,铝液中氧化夹杂越多,则含氢量也越高。 并且氧化夹杂物提供了气泡成核的现成界面,促使铸件针 孔的形成。所以,铝液中Al2O3和氢之间有着十分密切的 关系。
铝铸件中氧化夹杂的形态及对铸件性能影响
氧化夹杂分为两类
一次氧化夹杂:浇注前铝液中存在的氧化夹杂,总量约占铝液质
量的0.002%~0.02%。按形态可分为两类:第一类是分布不均匀的大 块夹杂物,其危害性极大,使合金基体不连续,引起铸件渗漏或成为 腐蚀的根源,明显降低铸件力学性能;第二类夹杂呈弥散状,在低倍 显微组织中不易发现,铸件凝固时成为气泡的形核基底,生成针孔, 这一类氧化夹杂很难在精炼时彻底清除。
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