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铝合金在整个熔炼过程中,炉料受热而开始熔化,实现由固态到液态的转变,在这个转变过程中,就会使金属氧化,烧损和吸气。金属的氧化和烧损不但会影响合金的化学成分,而且.所造成的氧化夹渣是铝合金铸锭最有害的缺陷之一,金属的吸气则会使铸锭在凝固过程中来不及或不能逸出,而以疏松,气孔形式存在于铸锭中。因此,铝合金熔炼过程的正确与否直接关系到熔休质量的好坏,它不仅影响其化学成分,而且与其铸锭的质量乃至最后加工的产品质量密切相关。
(1) 铝非常活泼,除了惰性气体,几乎和所有的气体发生反应:
如:A1+O2→A12O3
A1+H2O→A12O3+H2
而且这些反应都是不可逆的,一经反应金属就不能还原,这样就造成了金属的损失.而且生成物(氧化物、碳化物等)进入熔体,将会污染金属,造成铸锭的内部组织缺陷。
因此在铝合金合金的熔炼过程中,对工艺设备(如炉型,加热方式等)有严格的选择,对工艺流程也应有严格的选择和措施,如缩短熔炼时间、控制适当的熔化速度,采用熔剂复盖等。
(2) 制造铝合金的原材料,必须是金属材料形式加入的.极个别的组元(如Be、Zr等)可以以化工原料形式加入。不像其他有色金属或黑色金属制造合金时那样,以间接形式(如以矿石之类)加入。因为这样会使铝合金带来金属损失,并将污染金属。
(3) 由于铝的活性,在熔炼温度下,它对大气中的水分和一系列工艺过程中的水分,油,炭氢化合物等,都会发生化学反应.一方面增加熔体中的含气量,造成疏松,气孔,另一方面其生成物可将金属弄脏。因此,在熔化过程中必须采取一切措施尽量减少水分,对工艺设备,工具和原材料等都要严格保持干燥和避免油染。
(4) 熔化铝合金,任何组元的加入,一旦进入就不能去掉.所以对铝合金的加入组元必须严格注意.误加入非合金组元或者加入合金组元过多或过少,都要出现化学成分不符废品,同时也给铸造带来困难。
如在高镁合金熔炼时使用含钠的熔剂,则会引起“钠脆性”,造成铸造时的热裂性和压力加工时的热脆性。
如向LC4合金中多加入Si则会给铸锭成型带来一定的困难。
(5) 冶金缺陷,在以后加工中难以补救.而且冶金缺陷直接影响材料的使用性能。冶金缺陷的产生很大部份是在熔化过程中造成的,如含气量高,非金属夹渣,晶粒粗大,金属化合物等.适当地控制化学成分和杂质含量以及加入变质剂,可以改善铸造性能,同时对提高熔体质量是很重要的
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