铝合金及其熔炼.doc

铝合金及其熔炼一、铝合金的系列: 铝合金共有三个系列根据与其形成合金的元素而有些区别。 1 、铝硅系:合金中硅含量在共晶点附近,合金的流动性好,铸造性能好,不易产生裂纹,致密性好,热膨胀量小,导热性好,耐腐蚀, 适合压铸大型薄壁复杂铸件。但是其机械性能不够高,切削性稍差, 阳极氧化不理想。 2、铝硅铜系: 合金具有最佳综合性能, 应用广泛, 尤其在汽摩行业。 3 、铝镁系:合金的强度、塑性、耐蚀性和表面质量最佳,但收缩和膨胀量大,铸造性能差。二、合金元素的作用: 1 、硅:铝与硅的共晶点在 % ,共晶合金的凝固温度范围最小, 补缩及抗热裂性最好, 共晶点附近的合金都有良好的流动性, 适合铸造薄壁, 复杂大型的铸件。随着含硅量的提高, 强度与硬度也有所提升,但伸长力下降,切削性能变差,而合金对坩埚的熔蚀也增加。 2 、铜:铜对于铝合金可提高机械性能改善切削性,但耐蚀性降低, 热裂倾向增大。 3 、镁:铝镁合金耐蚀性好,但由于凝固温度范围大,有热脆性故铸件易于产生裂纹, 其流动性随着镁含量的提高而改善, 但相应收缩也增加。对于铝硅系合金而言, 镁有强化效能, 提高耐蚀性, 改善电镀, 阳极氧化的性能及铸件表面质量。但对铝硅铜而言, 必须控制其含量, 因为镁会造成热裂,冷脆降低伸长率和冲击韧性。 4 、铁:铁能缓解铝与模具的亲和力,通常控制在 % ~ 1% 之间, 过高的含铁量在铸件中产生 FeAl3 针状相, 降低性能。在铝硅系及铝硅铜系里过量的 Fe 形成金属间化合物造成脆性在切削时会影响表面粗糙度。 5 、锰:适量锰能中和过量铁的不利影响,但不大于 % 。 6 、锌可提高流动性,改善机械性能,但高温脆性大,产生热裂。 7 、锡:改善切削性能,降低强度和耐蚀性,有高温脆性。 8 、镍:少量的镍能改善机械性能,对耐蚀性不利。 9 、铅:改善切削性能,但有损耐蚀性。 10 、铬:改善耐蚀性。 11 、钛:细化结晶,改善性能。三、铝合金的熔炼: 铝合金的熔炼对压铸企业而言是个重要环节, 一般均有熔炼及保温二种过程,一边压铸一边熔炼是不被容许的。 1 、压铸对铝合金液有如下几个要求: ①化学成分符合要求,成分均匀。②气体熔解量小, 氧化夹杂, 熔剂残留少, 以免在铸件中形成气孔和夹渣。③组织细化使铸件能获得致密的结晶。由于熔炼过程不妥而造成的铸造缺陷,有渗漏,气孔夹渣,偏析,裂纹,晶粒粗大等。 2 、铝合金熔炼的工艺流程如下: 熔炉预热————→装料——→熔化→炉前检查→调整成分→精炼和除渣↑↑↑↑熔炉及工具准备炉料准备快速分析精炼剂准备→调温→浇入保温炉对于工艺流程的每个环节都要做到尽可能完善: 1 熔炼炉:常用燃油气炉,电阻炉,感应炉,其中燃油燃气的效力较高,但目前油价居高不下,也是个压力,电阻炉效力最低。保温炉:最常用的是井式坩埚炉,可以是电阻炉也可以燃油燃气, 但近来上热式电阻炉有逐渐取代的趋势,其优点是节能,效费比高。坩埚通常有高硅球铁,石墨、铸钢(或钢板焊接) , 比较好而价格高的是内层非金属, 而外壁是金属的复合坩埚, 当然对合金的质量肯定有好处。炉子及各种工具在使用前应该清理干净,不应残留氧化皮油污及其他杂物。金属工具应用氧化锌水玻璃涂刷, 以防止渗铁, 然后在 200 — 300 ℃的温度下烘干备用。 2 装料:a 铝锭应