合金中的变质处理.ppt

合金中的变质处理，以铝硅合金为例，概述了理想的铸锭组织在铸锭截面整体上具有均匀、微细的等轴晶。 这是因为等轴晶的各向异性小，加工时的应变均匀，性能优异，塑性好，有利于铸造和其后的塑性加工。 为了得到这种组织，通常需要对熔液进行微细化处理。 促进核形成、抑制晶粒生长的处理，能使晶粒微细化。 变质处理是铝工业生产中常用的细化晶粒的方法之一。 定义，变质处理：在金属液中添加少量的变质剂，促进液体金属内部的核生成，改变结晶生长过程的方法。 材料的性能、原理、核变质剂是指在金属液中形成核或不形成核，但与液态金属中的某些元素相互作用而产生核或有效核质点的添加剂。 变质剂，生产中常用的变质剂有形核变质剂和吸附变质剂。 变质前后、原理、浇注前将微细的核变质剂加入到液态金属中，可以形成大量分散在金属液中的人工制造的非自发的核，促进金属液的不均匀核，获得微细的铸造结晶粒，使结晶粒微细化，达到改善组织形态的目的。 常用的核变质剂，Al-Ti-B是目前国内公认的最有效的微细化剂之一。 Al-Ti-B与Re、Sr等元素共同作用，其微细化效果更好。 铝合金一般选择含有Ti、Zr、b、c等元素的化合物作为晶粒微细化剂。 Al-Ti是传统的晶粒微细化剂，Ti被Al包复而生成TiAl3，TiAl3与液态金属接触的(001 )面和(011 )面是铝凝固时的有效的核基底面，使成核率增加，使结晶组织微细化。 铝钛硼线变质剂、原理、吸附变质剂的特点是熔点低，能显着降低合金液相线温度，原子半径大，合金中的固溶量小。 结晶生长时，吸附变质剂浓缩在相界面，阻碍结晶生长，形成大成分过冷却，使结晶分支变细，容易熔断，促进结晶的游离和结晶核的增加。 其缺点是低熔点共晶存在于枝晶和晶界之间，经常引起热脆。 含钠变质剂钠是使共晶硅变质的最有效的变质剂，可以在生产中以钠盐或纯金属的形式加入。 钠混合盐由NaF、NaCl、Na3AlF6等构成，在变质过程中只有NaF发挥作用，其反应如下：6NaF AlNa3AlF6 3Na目的：降低混合物的熔点(NaF熔点992)，同时提高变质速度和效果，并在熔融中的调色剂常用的吸附性变质剂、缺点：钠含量难以控制，量少容易变质不足，量多可能变质过度的钠变质有效时间短，必须施加保护措施，变质后的炉内残留钠对后续合金生产的影响很大，熔融合金的裂纹和撕裂倾向增加，特别是对高镁合金的钠脆性影响大的NaF有毒，影响操作者的健康。 钠变质剂、常用的吸附性变质剂、含锶变质剂有锶盐和中间合金两种。 锶盐的变质效果受熔融温度和铸造时间的影响很大，应用少。 现在国内多使用Al-Sr中间合金。 与钠盐变质剂相比，锶变质剂无毒，具有长期性。 除了使初晶硅微细化之外，还有使共晶硅块微细化的作用，炉子的污染少。 但是，使用含锶变质剂时，锶的烧损大，在用含锶盐类助焊剂保护的同时，向合金中添加锶的话，进气倾向会增加，容易导致最终产品的气孔缺陷。 锶变质剂，最近的研究发现，晶粒度不仅影响锭的质量和力学性能，而且枝晶的微细化程度和枝晶间的疏、偏析、夹杂也对锭的质量有很大的影响。 结晶速度相同时，枝晶的微细化程度可以用吸附性变质剂改变，核变质剂不直接影响晶粒内部的结构。枝晶组织、枝晶金相图、原理，好的变质剂应该首先保证结晶相在基板物质上形成尽可能小的润湿角，其次变质剂应该在液态金属中尽可能稳定，并且具有最大的表面积和最佳的表面特性(例如，表面粗糙、有凹陷等)。 因此，必须对不同的金属选择不同的变质剂。 例如在铸铁中加入少量硅铁、硅酸钙、镁、稀土类； 在铝硅合金中加入少量的钠，在铜合金中加入少量的铋和锂等。 工序中，ZL101属于亚共晶铝硅合金，硅含量为6.5%7.5%，超过6%，因此在溶解过程中需要进行变质处理。 铝合金变质处理一般分为三种：改变初晶(Al )或使初晶硅微细化的共晶硅的形状，改变微细化的有害杂质相(富铁相等)的形态。 第一种变质处理是将初晶(Al )微细化、将初晶(Al )的元素微细化时常见的钛、硼、锆、稀土类等。 主要作为中间合金或盐类加入到铝合金熔液中。 添加的变质剂与铝液反应生成TiAl3、AlB2、ti2b、TiC、B4C等，发挥晶粒微细化作用。 微细化的初晶硅相对于过共晶铝硅合金，在组织中存在大的多边形和板状共晶硅。 硅含量越多，初晶硅就越多。 根据铝合金中的硅含量，加入磷和含磷化合物进行微细化。 第二种变质处理，细分共晶硅等变质剂的作用主要是在金属凝固过程中，变质剂元素的熔点高，溶解速度慢，因此，合金元素在结晶过程中，其一部分高熔点元素作为共晶核存在，共晶硅晶粒在生长过程中能够依赖于很多晶核，从而达到细分共晶晶晶粒的目的这种变质剂中常见的有锶、稀土、锶-稀土、铝-锶中间合金等。 工艺例、铝合金的变质处理是指在液相中加入变质剂，使Al-Si合金中生长针状的共晶硅，处理使其生长为球状或椭圆状，从而提高材料的强度和韧性。 Letshavesomefun :人工降雨、人工降雨变质处理、人工降雨的过程三个步骤：one首先干冰升华，从固体变成气体。 two干冰升华后，吸收大量的热，空气中的水蒸气凝结形成微细的冰晶。 三空气中的水蒸气以冰结晶为凝结核，继续凝结成水滴。 形核变质剂、人工降雨的关键是形成凝结核。 使用干冰人工降雨的真正原理是利用干冰升华产生的极低温，使空气中的一部分水