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铝液净化技术在铝合金铸件上的应用效果

铝液净化技术在铝合金铸件上的应用效果

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  • 来源:
  • 发布时间:2022-03-08 09:16
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【概要描述】​随着汽车工业的发展,铝合金铸件的应用越来越多,对铸件的要求也越来越高。铝合金铸件除保证化学成分、力学性能和尺寸精度外,不允许有缩孔、气孔、渣孔等铸造缺陷。

铝液净化技术在铝合金铸件上的应用效果

【概要描述】​随着汽车工业的发展,铝合金铸件的应用越来越多,对铸件的要求也越来越高。铝合金铸件除保证化学成分、力学性能和尺寸精度外,不允许有缩孔、气孔、渣孔等铸造缺陷。

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随着汽车工业的发展,铝合金铸件的应用越来越多,对铸件的要求也越来越高。铝合金铸件除保证化学成分、力学性能和尺寸精度外,不允许有缩孔、气孔、渣孔等铸造缺陷。

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铝液净化是保证铝合金产品质量的措施之一,也是提高铝合金综合质量的主要手段。铝液的细化效果对气孔、缩孔和夹杂物的形成有重要影响,并直接影响铝合金铸件的物理力学性能。没有高质量的铝液,即使后续的处理是先进的,一旦出现缺陷,它将始终存在于产品中,高质量的铸件也很难获得。因此,我们要关注铝液中的气体和夹杂物,并采取措施去除铝液中的气体和夹杂物。

1熔融铝中的气体和夹杂物

铝熔体中的气体主要是氢(约80%~90%),其次是氮、氧、一氧化碳等。氢几乎不溶于固体铝,但高度溶于液体。氢在固相线上和固相线下的溶解度分别为0.65ml和0.034ml/100g熔融铝(氢在0.1MPa下),即氢在固液两相中的溶解度差为19.1倍,而每100g熔融铝的正常氢含量为0.1~0.4ml。由于溶解度不同,氢容易从熔体中逸出。当氢压力大于表面张力和静水压力时,会形成气泡,然后在铸件中产生针孔。

因此,在铝合金熔体净化方面,主要问题是铝合金的氢含量高,现有的方法不能满足高质量铝合金铸件的生产要求。一般情况下,当每100g铝的含氢量为0.1~0.2ml时,基本能满足生产要求。对于有特殊要求的铸件(如航空铸件),每100g铝的氢含量应小于0.06ml。

夹杂物是指液相线以上的任何固体和液体以外的物质。铝熔体中常见的非金属杂质包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等,它们大多以颗粒状存在,典型的粒径为1~30μM以内,除炉料外,主要是熔融过程中化学反应的产物。铝表面的氧化膜厚度为2~10μm,在熔点μm附近增加到200。液体表面的氧化膜不仅较厚,而且结构也发生了变化;面向熔融铝的一侧致密,可以保护熔融铝,而熔融铝的外侧疏松,直径为5~10μM,充满氢气、空气和水蒸气。如果液膜被搅拌到铝液中,会增加杂质和气体。

此外,在高合金熔体中还会出现一些不理想的初级金属间化合物,如铝锆、铝钛等。含铁的铝合金也会形成富铁铝铁相,相当于铝硅铁相。铝硅铁相是一种针状化合物,严重破坏铝基体,影响力学性能。

铝合金中夹杂物与气体之间存在强烈的相互作用。铝液中的氢含量受夹杂物的影响很大。当夹杂物含量为0.002%和0.02%时,相应的氢含量为0.2ml/100g Al和0.35ml/100g Al。


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