第二章-铸造铝合金熔炼

河北工业大学HebeiUniversityofTechnology第二章压铸合金DieCastingAlloys第一节压铸铝合金（AluminumAlloy）第二节铝合金的熔炼（MeltingofAluminumAlloy）第三节压铸镁合金（MagnesiumAlloy）第四节镁合金熔炼（MeltingofMagnesiumAlloy）第二章铸造铝合金的熔炼一、铝合金熔炼的任务和目的二、铝合金的吸气及其影响因素三、铝合金的氧化及其影响因素四、铝合金中的夹杂物及其危害五、铝合金的熔炼工艺流程六、铝合金的精炼净化七、铝合金的变质处理一、铝合金熔炼的主要任务和目的1、将不同牌号的铝锭和回炉料重新熔化，得到化学成分均匀的铝合金液体；2、除去铝合金液体中的气体和夹渣物；3、提供优质合金液体(变质处理)；二、铝合金液的吸气及其影响因素1、气体来源（1）来自于空气中的水蒸汽（2）来自于熔化时的炉气（3）来自于油脂、涂料的气体（4）来自于吸附有水的炉料和熔化工具（5）来自于含有水份的熔剂和变质剂等铸造铝合金熔炼铝合金熔炼)(23)()(3232气汽HOHAlOHAlHOAlOHAl231)()(32322汽液体2kg:1023118:2732kgkgkg322.4m:3418:18kgkgkg3244cm1:9.11:1ggg23423m44HnCAlCmHnAlm2、影响铝合金液吸气的因素（1）合金液氢溶解度与氢的或水蒸汽的分压的影响（2）铝合金的蒸气压的影响:铝的蒸气压较低。（3）氧化膜的影响：Al2O3氧化膜致密的。（4）Al2O3等夹杂物的影响：Al2O3吸氢，核心。（5）合金元素的影响：加Mg容易吸氢，Si和Cu降低吸氢量。（6）熔化时间的影响（7）季节和地区因素的影响铝合金熔炼合金液温度与氢的或水蒸汽的分压的影响HPKS式中，K―常数；PH―空气中的氢分压三、铝合金液的氧化及其影响因素1）铝合金的氧化2）影响铝合金氧化的因素（1）合金元素的影响：Cu、Si、Mg（2）炉气和空气的影响（3）熔化温度与时间的影响铝合金熔炼1）铝合金的氧化铝合金熔炼322OAlOAl铝合金熔炼铝合金熔炼四、铝合金中的夹杂物及其危害压铸合金熔炼危害：①降低合金的力学性能；②降低合金液的流动性；③切削性能变坏；④耐蚀性能降低；⑤皮膜状氧化物使得铸件易产生气孔和裂纹等缺陷；（a）氧化铝铝合金熔炼铁铝化合物氧化铝和氧化硅混合物压铸合金熔炼五、铝合金的熔炼工艺流程压铸合金熔炼六、铝合金液的精炼净化1、精炼的目的和要求2、精炼剂3、常用几种精炼剂及其工艺（1）通氮气或氩气精炼法（2）脱水氯化锌精炼（3）用无毒精炼剂精炼4、含气量的测定（1）常压凝固法（2）减压凝固法目的：排出气体和夹杂物，提高铝合金液的纯净度。要求：l含氢量―航空航天工业材料要求H20.1ml／100g（Al），一般材料要求H20.15～0.2ml／100g（Al），l有害杂质元素满足国家标准；碱土金属含量―一般合金要求Na20×10－6％，含镁高的铝合金，要求Na5×10－6％（1）通氮气或氩气精炼法通氮气或氩气精炼法（2）脱水氯化锌精炼法)(33232gasAlClZnZnClAl)(22gasHClZnHZnCl（3）无毒精炼剂精炼法无毒精炼剂精炼法原理氟硅酸钠和冰晶石粉的作用――精炼和缓冲作用；食盐的作用－－－－－－－－－缓冲作用；耐火砖屑的作用－－－－－－－精炼剂残留物烧结成团上浮。工艺：精炼温度--690－720℃精炼时间--5～12min；静置时间--5～8min;2233CONNaCOCNaNONOONaNaNO234、含气量的评定常压法减压法铝合金熔炼七、铝硅合金的变质处理1、变质处理的目的2、变质剂3、变质处理工艺（1）压入法（2）搅拌法（3）中间合金变质法4、变质效果的评定（1）测定共晶反应的温度（2）试样弯曲法（3）试样断口法2、变质剂磷复合变质剂：10％P＋90％C2Cl2，加入量0.25％；20％P＋70％KCl＋10％K2TiF6；加入量0.5%-0.8%;15％P＋40％C2Cl2＋38％KCl＋7％K2TiF6；加入量0.5%-0.8%;（1）压入法1.钠盐变质剂预热，300－400℃，20－30min；2.精炼后，除去熔渣和氧化皮；3.撒预热的粉状变质剂，加入量2－3％，保持10－20分钟；4.不断打破这层溶剂硬壳，使得气体排出，同时防止形成高熔点的固态Na3AlF6；5.用压勺把打碎的溶剂硬壳压入合金液中100－150mm深处，保持4－6min，直到溶剂被合金液吸收为止；6.取出压勺，撇净液面上的浮渣。如果浮渣过稀，加入NaF或CaF2，使得渣结块，然后再撇去。4、变质效果评定（1）测定共晶反应温度铝合金熔炼变质正常，断口银白色丝绒状，晶粒很细，看不到硅亮点；变质不足，晶粒粗大，断口暗灰色，发亮的硅晶粒明显可见；变质过度，断口呈青灰色，晶粒粗大；铝合金熔炼电阻炉铝合金熔炼感应炉铝合金熔炼反射炉铝合金熔炼高效反射炉铝合金熔炼铝合金熔炼河北工业大学材料加工工程