实验二铝合金的精炼变质处理实用教案.pptx

一 实验(shíyàn)目的
熟悉铝合金的精炼工艺特点(tèdiǎn)，通过实践了解精炼处理对铝合金组织和性能的影响。
学****铝合金变质处理工艺，了解变质处理对铝合金组织和性能的影响。
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二 基本知识简介(jiǎn jiè)
熔炼过程中，熔体中存在气体、夹杂物及其他杂质等，影响纯洁度，使铸锭产生气泡、气孔、夹杂、疏松、裂纹等缺陷(quēxiàn)，对铸锭的加工性能及制品强度、塑性、抗蚀性和外观品质有显著影响。
~(Al)以下，(Al)以下。
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铝合金中的气体(qìtǐ)
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(yóuyú)该反应不可避免地将氢带入铝液。
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铝液中气体和氧化夹杂(jiāzá)的来源
氢气来源：
潮湿、带油污的炉料、Al2O3表面(biǎomiàn)吸附水汽及氢，搅拌时带入铝液；铝液表面(biǎomiàn)吸附水。
氧化夹杂来源：
表面(biǎomiàn)氧化膜、空气、水汽等被搅入铝液中。
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铝合金的精炼(jīngliàn)原理
式中[H]-溶于铝中氢的浓度(nóngdù)；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。
气体(qìtǐ)溶解度的Sieverts西华特定律
应尽量降低铝液表面上的氢分压，为此可采用真空处理。
向铝液中吹入惰性气体，以在其内形成氢分压起始为零的气泡来降低含氢量。
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铝合金的组织(zǔzhī)
常温下， Al - Si 二元系仅形成α和β相。通常把共晶中的β相称为共晶硅， 在铸态下， 未经变质处理的共晶硅呈粗大的片状。共晶和过共晶合金组织(zǔzhī)中的β相称为初晶硅。铸态下未经变质处理的初晶硅呈粗大的块状和板状。粗大的β相很脆， 若不经变质处理， 含β相多的铝硅合金不能在工业上得到实际应用。
L
α
β
L
L
α
β
+
+
+
α
β
w
Si
×100
℃
660
577
1414



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铸态组织(zǔzhī)
共晶Si
共晶α
初生β(Si)
共晶(ɡònɡ jīnɡ)Si
共晶(ɡònɡ jīnɡ)α
共晶α
初生α
共晶Si
初生Si
当Wsi＜％时
α(Al)＋(α+β)共晶体

当Wsi＞％时
β(Si)+(α+β)共晶体
共晶Si
共晶α
初生α(Al)
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硅相在自发非控制(kòngzhì)生长条件下会长成片状
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共晶(ɡònɡ jīnɡ)硅的变质处理
概念 所谓(suǒwèi)变质处理是在熔融合金中加入少量的一种或几种元素（或加化合物起作用而得），改变合金的结晶组织，共晶体中的硅相由原来的粗大片状变为细小纤维状，从而改善机械性能。
方法 生产上常在合金液中加入***化纳与***盐的混合物来进行变质处理，加入微量的纯钠、锶等也有同样效果。
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过共晶铝硅合金(héjīn)中初生硅的变质
变质前初生硅晶体(jīngtǐ)长成粗大厚板片状
用磷变质处理能细化初生硅
Al-Si过共晶(ɡònɡ jīnɡ)合金（含22％Si）铸态组织（金属型）
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