实验二_铝合金的精炼变质处理-资料ppt课件

1、实验二实验二 铝合金的精炼蜕变处置铝合金的精炼蜕变处置一一 实验目的实验目的n熟习铝合金的精炼工艺特点，经过实际了解精炼处置对铝合金组织和性能的影响。n学习铝合金蜕变处置工艺，了解蜕变处置对铝合金组织和性能的影响。 二二 根本知识简介根本知识简介n熔炼过程中，熔体中存在气体、夹杂物及其他杂质等，影熔炼过程中，熔体中存在气体、夹杂物及其他杂质等，影响纯真度，使铸锭产生气泡、气孔、夹杂、疏松、裂纹等响纯真度，使铸锭产生气泡、气孔、夹杂、疏松、裂纹等缺陷，对铸锭的加工性能及制品强度、塑性、抗蚀性和外缺陷，对铸锭的加工性能及制品强度、塑性、抗蚀性和外观质量有显著影响。观质量有显著影响。 n氢含量通常在

2、氢含量通常在0.150.2cm3/100g(Al)以下，一些特殊要以下，一些特殊要求的航空资料应在求的航空资料应在0.1cm3/100g(Al)以下。以下。 铝合金中的气体铝合金中的气体n能溶解于铝合金的气体主要是氢其能溶解于铝合金的气体主要是氢其他是少量的他是少量的CO等；等；n 氢主要来自铝氢主要来自铝-水气反响，在熔炼中水气反响，在熔炼中由于该反响不可防止地将氢带入铝液。由于该反响不可防止地将氢带入铝液。铝液中气体和氧化夹杂的来源铝液中气体和氧化夹杂的来源 n氢气来源：氢气来源：n 潮湿、带油污的炉料、潮湿、带油污的炉料、Al2O3外表吸附水汽外表吸附水汽及氢，搅拌时带入铝液；铝液外表吸

3、附水。及氢，搅拌时带入铝液；铝液外表吸附水。n氧化夹杂来源：氧化夹杂来源：n 外表氧化膜、空气、水汽等被搅入铝液中。外表氧化膜、空气、水汽等被搅入铝液中。 铝合金的精炼原理铝合金的精炼原理 BTAKPKHsHs/2式中H-溶于铝中氢的浓度；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，其数值各不一样。气体溶解度的Sieverts西华特定律应尽量降低铝液外表上的氢分压，为此可采用真空处置。 向铝液中吹入惰性气体，以在其内构成氢分压起始为零的气泡来降低含氢量。铝合金的组织n常温下，常温下， Al - Si 二元系仅构成二元系仅构成和和相。相。通常把共晶

4、中的通常把共晶中的相称为共晶硅，相称为共晶硅， 在在铸态下，铸态下， 未经蜕变处置的共晶硅呈粗未经蜕变处置的共晶硅呈粗大的片状。共晶和过共晶合金组织中大的片状。共晶和过共晶合金组织中的的相称为初晶硅。铸态下未经蜕变处相称为初晶硅。铸态下未经蜕变处置的初晶硅呈粗大的块状和板状。粗置的初晶硅呈粗大的块状和板状。粗大的大的相很脆，相很脆， 假设不经蜕变处置，假设不经蜕变处置， 含含相多的铝硅合金不能在工业上得到相多的铝硅合金不能在工业上得到实践运用。实践运用。铸态组织铸态组织当当Wsi12.6时时 (Al)(+)共晶体共晶体 当当Wsi12.6时时 (Si)+(+)共晶体共晶体硅相在硅相在自发非自发

5、非控制生控制生长条件长条件下会长下会长成片状成片状共晶硅的蜕变处置共晶硅的蜕变处置n概念概念 所谓蜕变处置是在熔交融金中参与少量的一所谓蜕变处置是在熔交融金中参与少量的一种或几种元素或加化合物起作用而得，改动合种或几种元素或加化合物起作用而得，改动合金的结晶组织，共晶体中的硅相由原来的粗大片状金的结晶组织，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。变为细小纤维状，从而改善机械性能。n方法方法 消费上常在合金液中参与氟化纳与氯盐的混消费上常在合金液中参与氟化纳与氯盐的混合物来进展蜕变处置，参与微量的纯钠、锶等也有合物来进展蜕变处置，参与微量的纯钠、锶等也有同样效果。同样效果

6、。过共晶铝硅合金中初生硅的蜕变过共晶铝硅合金中初生硅的蜕变蜕变前初生硅晶体长成粗大厚板片状用磷蜕变处置能细化初生硅Al-Si过共晶合金含22Si铸态组织金属型初生硅的蜕变一类是赤磷或含赤磷的混合蜕变剂；另一类是含磷的中间合金Cu-P。蜕变剂分类蜕变剂分类构成AlP作为初生硅结晶的异质中心，使初生硅细化。磷蜕变机制磷蜕变机制蜕变方法蜕变方法在纯铝和铝合金中参与少量在纯铝和铝合金中参与少量Ti、Zr、B等元等元素。素。蜕变机理蜕变机理 构成高熔点的固相质点构成高熔点的固相质点Al3Ti、Al3Zr和和TiB2等，具有与纯等，具有与纯Al一样的晶格类型和一样的晶格类型和相近的晶格参数，可作为其结晶的异质中心。相近的晶格参数，可作为其结晶的异质中心。三三 实验流程实验流程n得到不同条件下的铸件蜕变前和蜕变后得到不同条件下的铸件蜕变前和蜕变后n锯切成小的金相试样块锯切成小的金相试样块n粗磨、细磨、抛光、浸蚀粗磨、细磨、抛光、浸蚀n金相察看金相察看n撰写实验报告撰写实验报告四四 本卷须知本卷须知n一切用的模具、工具必需烘干一切用的模具、工具必需烘干n所用的覆盖剂、精炼剂要烘干所用的覆盖剂、精炼剂要烘干n千万勿用手直接接触熔炼工具、模具，千万勿用手直接接触熔炼工具、模具，先试探，再操作。先试探，再操作。五五 实验报告实验报告n根据熔体净化处置的根本原理，讨论有根据熔体净化处置的根本