铝合金教学讲稿

1、 10其次节AL-Si 合金是二元合金，主要成分是AL Si., 主要组织构造是 相和 相。 相是一铝为根底的固溶体晶体构造，机械强度低，硬度低，塑性好，导电性能好。是铝合金各种使用性能的根底。 是电的半导体。二元铝合金的性能就是由这两项打算的。一一 AL-Si 2二 含硅量对合金组织和性能的影响对铸造性能的影响含硅量对机械性能能的影响硅变化引起机械性能变化。变质处理使机械性能发生变化。含硅量对合金一些物理性能，化学性能的影响比重电导率 磨损量 抗腐蚀性含硅量对切削性能的影响14%， 硅量增加，切削功下降。1417%时，硅增加，切削功增加。1722%时，硅增加，切削功下降。改善共晶铝硅合金谐谑

2、性能的途径细化初晶硅参加易切削元素，如Pb,Bi,Sn二元铝硅合金的选用主要是从成型性能角度考虑要求铸造性能好，机械性能，切削性能不要太差。 所以含硅量在 1013%的铝硅合金能够满足以上要求。6 ZL102金相组织， 相和 + 共晶相。有时可能有少许初晶硅。特点：热处理强化效果少。仅进展消退内应力的退炽热处理。 铸造性能好。流淌性好，集中性缩孔倾向大，气密性好。耐磨，抗蚀性，耐热性能好二，提高铝硅合金性能的主要途径变质处理削减合金中的有害杂质。改进铸造方法合金化和热处理一变质任务：初晶 相。共晶硅，初晶硅。共晶硅变质加金属钠。0 001%的金属钠就可以使针状共晶硅转变成纤维状共晶硅。板块状的

3、初晶硅转变成纤维状的共晶硅，并可能产生出晶 相。0。005%。NaF6NaF+AlNa3AlF6+3Na3) Sr参加 0。020。06%的 Sr,可以使亚共晶和共晶铝硅合金有效变质。而且变质有效时间长670。5%1。0%Sb 0。10。5%在金属型铸造中很有效。但是不能在含有钠金属的铝合金中使用。5Bi 0.20.25%初晶硅的细化主要是参加磷使初晶硅细化。初晶 相的细化参加铝钛合金，铝锆合金二，削减合金中的有害杂质高的机械性能。铁，锡，铅，钙，磷在铝合金中含量增加时，将使合金性能下降。铁的有害作用。使铝合金机械性能下降沙铸，0。81。0%453流淌性下降， 抗腐蚀性下降。缘由：T1Fe3S

4、i2Al12 , T2 Fe2Si2Al9.T2T2 硬而脆，以粗大针状穿过相晶粒。铁的有害作用与铸件的冷却速度有关。压铸允许铁含量到1。21。5%。此时铁还不能太低。0。5%。防止粘模消退措施：假设微量元素Mn Cr, Co, Be. 主要参加Mn.Sn & Pb使热处理后的延长率显著下降与镁起化学反响，减弱镁的强化作用。小于0。01%Ca & PCa0。03%。P, 导致消灭粗大初晶硅。三， 多元铝硅合金的成分，组织，性能和用途一 Al-Si-Mg1 镁对合金的组织合性能的影响a 组织构造 相，二元共晶 +Si, ( +Si+Mg2Si) ,其中Mg2Si作用原理是沉淀硬化。Mg (0.2

5、%0.4%).特点：铸态时效果不大 镁量增加，吸气增加0。15%时无强化效果需要进展固溶处理。固溶处理温度小于559 度。530535常用铝硅镁合金的成分，组织，性能和用途ZL101, ZL1041) ZL101成分， 68%Si, 0.20.4% Mg.组织， 相，二元共晶 +Si( +Si+Mg2Si) 相树枝状，Mg2SiT2特点：铸造性能好，可以铸造出外形简单的薄壁铸件。有较好的机械性能。镁取下限体齿轮箱抗冲击的零件。镁取下限，用淬火和完全人工时效热处理。有高的抗拉和屈服强度，还有肯定塑性。可用作承受较大冲击载荷和静载荷的零件。2ZL104成分：8。010。5%Si, 0.170.3%

6、 Mg, 0.20.5% Mn成分特点， 硅高，含Mn。铸造性能特点，充型性好，收缩小，无吵闹，疏松倾向小，可铸造简单零件。抗腐蚀性能好，焊接性能好。用作气缸盖，气缸体，曲轴箱，增压器壳体承力框架AL-Si-Mg 合金中参加微量元素的作用1657。5%Si,0.450.6%Mg,0.10.2%Ti,Fe0.15%,Cu0.05%,Zn0.03,Mn0.03特点，提高塑性。T6310Mpa-320Mpa.3。0%。2768。6% Si, 0.40.55%Mg, 0.10.2%Ti, 0.10.3%be, 0.020.06%Na.杂质，Fe0.4%, Cu, Mn, Zn 0.2%.特点， 加Be

7、二 AL-Si-Cu1 相，二元共晶 +Si( +Si+CuAl2)CuAl2共晶温度 524铜在 4。9%。在300 0。2 常用AL-Si-Cu 组织，性能和用途ZL107特点：室温机械性能好，有良好的高温机械性能。铸造性能：接近ZL101,良好。气密性好，热裂倾向大。抗蚀性能差ZL111有良好的铸造性能又有较高的机械性能，较好的切削性能以及补焊性能。111。化学成分，8。010。0%硅。1。31。8%铜。0。40。6%镁。0。100。35%锰。0。10。35%钛。基体构造，铝相，硅相，铝铜相，硅镁相。T63540/3035公斤/24%。布氏硬度 110130/平方厘米。该合金的铸件热裂倾

8、向小，一般不会产生热裂。四，铸造有色合金热处理特点铸造铝合金组织特征固溶体晶粒四周有大量粗大共晶组织固溶体内部溶度不均匀和存在其次相质点晶粒之间存在气孔和显微缩孔，非金属夹杂物。这些缺陷都可能使晶粒之间隔开，阻碍集中过程进展。因此，铸造铝合金和变形铝合金的热处理有很大不同。区分在于： 1变形铝合金组织致密，保温时间一般需几格外钟，很少超过12 小时，而铸造合金在淬溶度。 2金属型或压力下结晶，冷速较大的铸件晶粒细小，热处理保温时间可以大大缩短。3铸件外形比较简单,水淬时易变形，有时需要热处理夹具和较高的淬火介质温度。铝合金热处理强化原理铝合金热处理主要是通过淬火或淬火加人工时效来实现的。淬火利

9、用合金元素在基体相中溶解度随温度下降而下降的现象，承受快速冷却，使合金元素来不及从基体相中沉淀出来，使基体相处于合金元素过饱和状态，到达提高强度和硬度的目的。工艺参数固溶温度保温时间时效时效是铝合金热处理最终一道工序。时效过程中，过饱和固溶体开头分解，向平衡固溶体转变。此时将发生：溶质原子聚拢，提高机械性能，降低导电性能；聚拢原子按肯定100150150 溶质原子形成介稳相；溶质原子形成稳定的沉淀相，此时沉淀相细小，对合金强度提高作用也大；沉淀相聚拢长大，铸件内应力消逝，强度下降，塑性提高。热处理工艺T1 150180124改善合金切削加工性能，提高合金外表加工光滑度。T2 退火。消退铸件的铸

10、造应力和机械加工过程中产生的内应力。作用：使零件尺寸稳定，对铝硅合金，可以使局部硅相秋化，改善合金塑性。; 退火温度 280 度300 度，保温 24小时。T4 100 时，还可提高耐蚀性能。T5 150170度。时效时间，35T6 淬火和完全人工时效。获得最大抗拉强度而塑性有所降低。时效温度1751855T7 淬火和稳定化回火。用于高温下工作的零件，获得足够抗拉强度又使零件组织和尺寸稳定。一般在工作温度下稳定化回火。回火温度19023049T823033036其次章，铸造铝合金的熔炼讲授内容：合理选择熔炼设备正确的配料计算严格把握熔炼过程熔炼工艺过程正确的加料挨次把握熔炼时间和温度力争快速熔

11、炼有效的精炼和效果稳定的变质牢靠的炉前检验高质量的铝液化学成分合格气体，氧化夹杂，熔剂夹杂少，变质良好。第一节，精炼目的：除气和夹杂物一，铝铸件中，气孔和夹杂的形式一气孔形式及对铸件性能的影响针孔针孔形式针孔分为三种类型见图。点状针孔，网状针孔，综合性针孔。对铸件性能的影响气孔处于表皮下由于铝液和铸型反响而引起的。和铝液质量无关。单个集中大气孔三 氧化夹杂形式及对机械性能的影响氧化夹杂含量是衡量铝液质量的重要指标一次氧化渣，特点：分布无规律，含量 0。0020。02%大块夹杂，氧化膜。危害大，是机械性能和抗氧化性能能下降。细小氧化夹杂，弥散小尺寸分布在基体中，导致产生显微气孔，可以细化晶粒。二

12、 气体和氧化夹杂来源。一AL+3H2O- AL(OH)3 + (3/2)H2AL(OH)3-AL2O3 +H2O结论 防治铝锭生锈。措施：烘干工具，变质剂，熔剂和炉衬去油脂，AL+CmHnAL4C3+H2制止使用沾有油污的炉料。二LgS=-5800/T +4.567 +0.5Lg(P )H2OS 氢在铝液中的溶解度P铝液外表水气分压 毫米汞柱H2OT 熔炼温度 KP =0.944(1+0.00366T)*SzH2OSz, 确定湿度T,环境温度在电阻炉或感应炉中熔炼时，t 接近铝液温度，很难测定。可按下式求Sz=SxPoSx,大气相对湿度，%P0饱和蒸汽压，毫米汞柱在柴油煤气炉中水气分压 等于

13、100结论：当熔炼温度一样时，氢在纯铝液中的溶解度只和水气分压，大气湿度有关。三主要考虑氢在铝液中的集中。动力学过程1 气体分子撞击到金属液外表。2 H22H金属液外表吸附氢原子气体原子集中并溶入金属内部。D=k (P )0.5exp(-E/2RT)H2E 集中热J/molP 氢分压 ，大气压H2R 气体常数 J/mol*KT KK 常数在实际生产中合金元素和氧化夹杂对氢的集中系数有相当大的影响。例如：AL-SISI 增加，D 下降，(D1%时，铝液外表氧化膜完全由MgOBe , MgOBeO0.030。07% BeS, MgS,也可以起到BeLa 也可以起到Be2 对氢溶解度的影响。MgCu

14、Si七 熔炼时间对吸氢的影响三 铝液中析氢条件一呼氢热力学条件铝液温度下降， 氢气析出；铝液上方水气压力下降，氢气也开头析出。二 呼氢动力学与铝液氢含量和铝液深度有关氢在铝液中向气泡核获外表运动。1合金元素 Si,Ti Mg,Cu,使集中系数下降，氧化夹杂使集中系数下降。2气体透过表层氧化膜四 铸铝合金中形成气孔的机理及防治方法一铝液中形成针孔的特点1造合金越简洁形成气孔。2 金属液黏度三形成气孔机理及防治方法含气量是形成气孔的先决条件，但是是否能形成气孔还取决于铸件凝固速度外压。防治方法1 降低氢在铝液中的溶度a 改善熔炼操作，防止带入氢源，如水，油。B 承受真空熔炼或惰性气体保护熔炼。C

15、承受精炼措施2 提高外压的措施a 压力铸造b 在高压釜中浇铸，凝固。C 承受发起冒口和大气压力冒口。五 合金成分 凝固特性对形成气孔的影响结晶区间大结晶区间小在铝硅合金中气孔倾向最大的是在含硅量为 68%。六 铝合金精炼工艺一目的：除气和除氧化夹杂原理：依靠精炼剂的吸附作用除去夹杂和气体。特点：精炼作用仅发生在吸附界面上。浮游法， 熔剂法， 过滤法。浮游法通氮精炼a 原理，过程描述参照图b 通氮工艺温度 710 720留意：Mg+N-MgN 该反响降消耗大量镁，含镁铝合金不能用该法。缺点：氮气泡的吸附力量差，仅能吸附体积为本身体积格外之一的氢。改进：氮气氯气联合精炼。680690510通氯精炼

16、CL2+ALALC3CL2+HHCL这两反响产物都不溶于铝液，精炼效果优于氮。留意用氯气是要留意排解氯气中的水汽是含水量小于0。08%0。23%。50%通氯装置：氯气瓶-硫酸枯燥瓶水银压力剂，石英管组成。100mm670690C ZL101, zl102,zl104, zl109710缺点：氯气有毒90：10三气精炼N2-CL2CO原理AL2O3 + CL2-ALCL3 +O2O2+COCO2O2+COCO2AL2O3+ CL2+ CO- ALCL3+ CO2特点：AL2O3， CO2 都有精炼作用，还能分解三氧化二铝夹杂N2CL2, 改善劳动条件气体比例: CL2:CO:N2=1;1;8精炼

17、温度 705820氯盐精炼ZnCL2, MnCL2, C2CL6 , CCL4, TiCL4原理：AL+ 3MeCLALCL3+3Me特点,节约了一套通气装置。ALCl3 毒性小于氯气。A ZNCL2365732B 参加量：0.10。2%C 用锺罩参加D35730MnCL2反响速度较慢，吸水少，保存便利不宜挥发，还可细化晶粒。但是价格较贵。C2CL6沸点 121C2Cl6C2CL4+CL2CL2+AlALCL3优点，不吸潮，不必脱水，为了反响缓慢镁简洁被烧损。无毒精炼剂配方：NaNO3, KNO3, graphite powder, Na3ALF6, Na2SiF6 NaCL, refract

18、ory break主要反响：MeNO3+CMeNO3+N2+CO2Na3ALF6, Na2SiF6 起缓冲作用。NaCl 起缓冲作用。熔剂法1要求 能够吸附AL2O3KCL NaCL 混合盐满足大局部要求。是最常用的掩盖剂。3 熔剂的工艺性能铺开性分别性精炼性争辩KCL NaCL45% KCL+55% NaCL650外表张力小参加少量氟盐增加熔渣与液体的界面张力，便于分别。Na3ALF6 吸附和溶解AL2O3,也使熔渣和铝液分别。NaF 具有变质作用，能侵蚀Al2O3 和铝液界面上的金属本体是氧化膜机械脱落，溶于熔剂中，所以有精炼作用。Na2SiF6 在铝液熔炼温度下分解Na2SiF6SiF4

19、+NaFSiF4另外Na2SiF6+Al2O3Na3AlF6+SiO2+ALF33 过滤过滤装置见图过滤剂a 非活性过滤剂石墨碎屑，镁砖碎屑，玻璃纤维b 活性过滤剂NaF, CaF, Na3ALF6以上除渣效果明显，但除氢效果不明显三精炼温度的选择730750影响因素合金种类，合金元素(四) 联合精炼过滤通惰性气体氯盐过滤处理C2Cl6Na3ALF6(三小时更换一次)七 精炼效果检测含气量检验常压检验减压凝固试样氧化夹杂的测定化学分析法成品检验低倍组织检验X其次节 铝硅合金的变质处理一，共晶亚共晶铝硅合金的变质处理用钠变质处理的铝硅合金含硅量在 611%。假设铸件壁厚或者是砂型铸造，变质处理是

20、不行缺少的工艺。一 变质剂成分的选择和制备金属钠变质温度740780度特点：铝液易沸腾，产生飞溅，促使铝液氧化，吸气，操作担忧全。产生气孔。钠盐 变质剂1成分二元 NaF(67%)+NaCl(33%) temperature in inoculation : 750780C三元 NaF(25%)+NaCl(62%)+KCl(13%) 730750C泛用 NaF(67%)+NaCl(33%)+Na3AlF6(15%)800C参与变质作用的盐是NaF 按如下反响6NaF+Al3Na+Al3Al2F6效果安全牢靠变质剂制备工艺各组元脱水，粉碎，混合二工艺参数：变质温度，变质时间，变质剂用量，操作方法

21、温度：略微高于浇注温度时间：压盐法，切盐法掩盖时间1012分钟，压盐时间35分钟。搅拌法：57变质剂用量纳的有效用量 0。010。014%1000。025 公斤NaF.承受三元变质剂，40% NaF, 40% NaCl, 20%KCl0。063重要的是考虑反响不完全，所以变质剂的参加量一般是炉料的 23%。生产中参加量一2操作方法精炼完毕-撇渣-撒上一层变质剂-保温1012分钟把结块的变质剂压入铝液35分钟取样检测搅拌法三Sb0。4%， 以Al-Sb 中间合金形式参加。留意不能和钠盐变质剂处理的铝料混用。SrSr0.020.06%Al-Sr 中间合金形式参加。Bi 变质：Bi0。4Al-Bi四

22、 变质效果检验及常见缺陷变质缺乏时，晶粒粗大，断口成灰色，可以观察发亮的硅晶粒变质正常时，断口如同银白色丝绒晶粒很细，看不到 硅晶粒亮点变质剂过多，时间延长，会产生变质过渡，断口呈青灰色，晶粒粗大。二 过共晶铝硅合金的熔炼和变质一主要变质剂是磷，使用赤磷，参加量0。5%，既可细化初晶硅，但是污染大。改进：含赤磷粉的混合变质剂110% P+90% C2CL6参加量 0。25%铝液温度：830850特点：产生较多的Cl,对人体有害；铝液翻腾剧烈，合金吸气严峻，生成氧化夹杂。220% P + 70% KCl + 10%K2TiF6参加量：0。50。8%， 反响缓和，削减吸气和氧化夹渣，还可细化晶粒。

23、含磷中间合金P-Cu, 党合金种含铜时，可以使用该变质剂。含磷中间化合物氯氮化磷 PNCL22 NaPO3 + 10% Al2O3 + 10% V2O51-2%粉状，撒入合金液外表， 1015二 影响变质效果的工艺因素1 最正确含磷量 0。0010。05%变质温度 高于液相线 150ALP严峻。变质和精炼协作35 小时后，变质效果将会渐渐消逝，但是承受C2CL6可以使变质效果恢复。假设铝液长期保温可以进展屡次精炼。第三节 炉料一 炉料组成金属，中间合金，回炉料，重熔回炉锭1 回炉料第一类回炉料成份合格的铸件废品，浇冒口。这类回料质量较高可直接作为炉料。其次类回炉料些质量差，不能直接用于熔化浇注

24、渐渐，需要重熔精炼，浇成合金锭后再使用。 3必需进展简单的熔炼处理后才能使用，如铝屑，金属液外表耙出的浮渣，炉底剩渣回炉料的质量有肯定的遗传性冶金质量好，凝固速度快的回炉料质量好，经过热处理后报废的铸件质量也好。二 炉料遗传性影响遗传效果的因素1Al-Si2ALSI 合金中含硅量越大，遗传效果越明显。7%Si 的铝硅合金遗传效应最大。遗传内容气体遗传和氧化夹杂原始含量的遗传组织遗传炉料晶粒粗大，铸件晶粒粗大倾向明显，此时变质剂参加量要增加。改善炉料遗传性的途径提高铝合金锭的冶金质量和晶粒细化程度提高精炼工艺和铝铸锭冷却速度进展炉料重熔处理过热处理第四节 朱铝合金的典型熔炼工艺一 配料计算熔炼时

25、 SI,Mn 含量变化不大，Mg20%-50%。喷沙去除炉料外表油污，或 5-10%NaOH 水溶液洗涤，盐酸水溶液中和。二 熔化前的预备工作6007003060化一炉回炉料。预备涂料:1 15% CaCO3 + 3% 水玻璃 + 82%水2 15% ZnO + 3% 水玻璃 + 82%水3 15%(3MgO) (4SiO2) (H2O)+ 3% 水玻璃 + 82%水4 90%(3MgO) (4SiO2) (H2O) +10% 水玻璃 + 适量水500600300三 熔炼操作1 传统操作先加低熔点回炉料，铝硅合金锭，再加熔点较高的纯铝锭和铝锰中间合金。待铝液升72035化夹杂，脏物上浮到外表。

26、然后把剩余的 1/5-1/6 的回炉料参加铝液中使温度下降到680-700 度，用钟罩拔出料有的镁块参加，再把铝液加热到730-740 度，用炉料重 0。4% 的C2CL66-8730-7502-3% 的三元变质剂，进展变质处理。变质合格后耙渣，预备浇注，假设渣很稀，可以参加经过预热处理的NaF or CaF,2 直接加硅法第三节，炉衬材料和筑炉感应炉熔炼讲座感应炉熔炼原理 感应炉熔炼根本原理感应热=Q=0.24I2R t(cal),I, 感应电流R，金属表层电阻T，加热时间E=4.44fWE, 电动势1, f 电源频率W, 线圈匝数，磁通振幅二， 外表效应，邻近效应和圆环效应外表效应 =50

27、30 / f0.5 ，被加热物体电阻率 ，被加热物体相对磁导率f ，电流频率邻近效应两根导体接近时，在导体中的电流分布发生变化。率。和圆环效应当沟通电通过螺旋管时，最大电流密度消灭在线圈导体的内侧。三 工作频率的选择温度上升而上升。四，感应电路的熔炼特点1 搅拌作用F=0。3161/f0.5*P/S22F, 电磁搅拌力kgf/cm2, 熔化金属的电阻率2f，电流频率P 消耗于炉料的功率2，S， 被感应器包围的炉料外表积炉衬材料和筑炉炉衬材料分类感应炉对耐火材料的要求1580 度。软化温度高于熔融金属熔点良好的热稳定性化学稳定性好膨胀系数小具有较高的机械性能绝缘性能好材料施工性能好资源广按化学成

28、份分类熔点高于 1700氧化物，碳化物，氮化物，硫化物，硼化物，单质常用的是氧化物：氧化硅，氧化铝，氧化镁 酸性耐火材料，碱性耐火材料，中性耐火材料莫来石和尖晶石系耐火材料材料石英砂镁砂刚玉莫来石尖晶石锆沙粘土化学成分95%SiO286%MgO85%Al2O3硅 线80%石Al2O375%MgO14%70% ZrOFeO 7%Al2O327%SiO265%,耐火度17302022190018301850。19601720变形温度1600143016001550150015001250抗压100/300400/1000300/2022400/600600/700600/1000150/1200导

29、热系数kcal/hmc1.0/1.43.81.81.2931.61.0/1.6抗渣性抗酸性渣高温下抗碱性渣高温下抗碱性渣极强适合金属，强碱和玻璃适合碱性渣和金属熔炼适于金属取决于化学成分，焙烧温度耐极冷极热性600,goodgoodsensitiveexcellentsensitivegoodBased onsinteredtemp.炉衬材料选择 氧化硅最廉价，氧化铝使用寿命长易向纵深进展，自愈合力量差。坩埚式感应炉的炉衬材料及筑炉包括整体炉衬，复合炉衬，砖砌炉衬整体炉衬包括 湿法打结，干法打结浇灌炉衬包括：湿法打结，干法打结氧化物比较氧化硅炉衬廉价，4烧结，裂纹简洁纵深进展，自行弥合力量差。

30、石英炉衬a 石英的结晶转变7 石英， 石英， 鳞石英， 方石英， 鳞石英， 鳞石英，慢慢慢870/100014701728 石英- 鳞石英- 方石英石英玻璃573 快163快180/270 快 石英 鳞石英 方石英，117 快 鳞石英参加矿化剂后，573 度 石英快速转变为 石英，体积膨胀 0。82%。温度连续上升，当存在硼酸等胶粘剂时， 1200-1400 16%，体积变化很大，要把握升温速度。当温度上升到1470 鳞石英转变为 方石英。 1728 1670 鳞石英会转变成 方石英。烧结后的石英不会依据原途径发生横向转变，而是较低的温度时发生纵向转变。5-5b)对石英沙的要求：1 纯度石英砂

31、的纯度与耐火度亲热相关，作为炉衬材料，石英砂中SiO2 含量98%。结晶状况一般使用自然石英砂，但是自然石英砂分为结晶性和胶结型。结晶性的晶粒尺寸：120。20。50。010。08胶结型：0。0010。003要求：晶粒大，缺陷少，晶格规整的石英稳定。晶粒大，缺陷少，晶格规整的石英稳定，在较高温度条件下才发生晶型转变。这与炉衬烧结制度是全都的。由于此时在石英大颗粒四周已有足够的液相消灭，它可以缓冲石英晶粒在晶变时产生的大变形和体积膨胀，并可以充填产生的裂纹。粒度和颗粒级配粗颗粒：在打结炉衬时，粗颗粒是炉衬骨架，影响炉衬的强度和密度。3 毫米6 目为好；晶型差，210为好细颗粒：细分在炉衬烧结时起

32、重要的促进作用。可以使烧结温度降低。细粉粒度0。088160 0。06200沙粒的合理搭配不同颗粒度合理量%47mm24mm12mm0.21.0mm0.060.2mm0.06mmJapan11+,-3%17-，+3%37-，+3%14-，+3%21-，+3%SUA12314239913206China35/68#20/1020#10/4070#10/70140#25/140200#German4810812408118198German48134165379127195German4812222397147222C 整体石英砂炉衬的合理构造以硼酸为胶结剂的石英砂打结炉衬，烧结过程如下：582使

33、其烧结成一体。这是炉衬外表有肯定的强度。温度连续上升，这个过程进一步进展，最终表层融合成一体。前一段称为半烧结层，全过程为烧结层。温度在 528 度以下的炉衬部位，适英沙完全出于分散状态，这一层具有良好的分散应力和阻挡铁液渗漏的力量，称为缓冲层。炉衬构造：烧结层厚度占总厚度 3748%，含有耐高温的方石英。半烧结层，2831%分散层2732%5-7粉状层减薄到肯定厚度，就有可能发生纵深裂纹导致渗漏。所以需要建立合理的炉衬构造，并留意以下几点：合理的硼酸参加量参加量取决于炉衬最高工作温度。如以下图59171du301du2H3BO3-2H2O+2HBO23H2O+B2O3适宜的保温层厚度厚度大，

34、降低料炉衬的温度梯度，是炉衬的合理分层构造消逝，降低了使用寿命。D 打结炉衬工艺2。022。2/3。炉底石英层厚：200 毫米，分三次打实。每次沙的参加量60 毫米，每次加沙时，打击层要求刮毛，防止分层。炉口局部可以提高硼酸参加量到2%。E 炉衬的烘烤和烧结513第一阶段：0-1-250/小时的升温速度将坩埚摸加热10004是彻底排水4003 完成第一个石英转变。573 石英 - 方石英082% 体积变化870/100014701728 石英- 鳞石英-石英玻璃融熔非晶玻璃进入其次个石英转变慢870/1000 石英- 鳞石英16%其次阶段：2-3-450/12501417此时上述反响加快，防止

35、烧结层产生裂纹，在该阶段可以加料溶化。第三阶段：4-5-660/155015803发生第三个转变：1470 鳞石英- 方石英1470中性炉衬中性炉衬材料是高铝质耐火材料，AL2O346%。5-22AL2O371.8%15451545刚玉的AL2O395%，结晶形态是 Al2O3,有很高的化学稳定性，体积稳定。有高铝矾土组成的硬水铝石(AL2O3.2H2O)，转变为 AL2O31650一级或二级铝矾土熟料,%磷酸一级或二级铝矾土熟料,%磷酸备注1013mm510mm15mm13mm10.08888809060805060Fe2O3%不大于2.53.03.03.5CaO不大于0.60.60.80.

36、8耐火度不大于1770177017701770吸 一等品%不大于5555水 二等品率%不大于7777炉衬材料：高铝矾土熟料组成：莫来石，刚玉，微量方石英。胶结剂 磷酸或磷酸盐一般用作胶结剂的磷酸溶度为 4060%在现场配制，好处是混料，不用困料，而且在低温就有强度250350度也高。Al2O3:P2O3Al(HO):H3PO4 反响所需用量。克Al2O3:P2O3Al(HO):H3PO4 反响所需用量。克理论含水量克分子比重量比重量比AL(OH)3H3PO4克1:11:1.3921:1.2561561961081:21:2.7841:2.5121563922161:31:4.1761:3.76

37、81565883241:41:4.4541:4.0191566273461:51:5.5681:5.0241567844321:61:6.9601:6.2801569805402H3PO4 +2Al(OH)3=AL2O3.P2O3.6H2O克分子比大于 1 的酸式磷酸盐，其胶结性能也好，按上表可知，用克分子比为1：3。2的磷酸二氢铝溶液，此时氢氧化铝和磷酸用量之比为156：627。承受 60%溶度磷酸溶液时，磷酸用量为 627/0。6=104560%156：1045配制方法如下：先将溶度 85%的磷酸用水稀释，称好氢氧化铝，然后把水和氢氧化铝拌成浆体，再把浓磷酸缓缓参加浆体中，冷却后过滤。用磷

38、酸配置高铝质耐火黏土，加热过程中发生如下反响：3AL2O3.2SiO2 +18H3PO4-6Al(H2PO)3+ 2SiO2+ 9H2O150C2AL(H2PO4)3Al2(H2P2O3)3+3H2O236Al2(H2P2O4)32Al(PO3)3+3H2O402CAl(PO3)-ALPO4+ P2O57001000CP2O5+Al2O32ALPO47001000C用磷酸配置刚玉耐火混凝土，加热过程可能发生如下反响：Al2O3+ 6H3PO4 2Al(H2PO4)3+3H2O Al(H2PO4)3-AlPO4.xH2O+ 2H3PO4 2AL(H2PO4)3Al2(H2P2O7)3+#H2O2

39、73Cx/2 Al2(H2P2O7)3-AL(PO3)3x + 3/2H2O500C磷酸和磷酸盐混凝土加热时物理化学变化过程可分为三个阶段：200200-300300500 度以后为连续反响阶段。并在更高温度下分解成磷酸盐。450在500-600度以前强度很低，300500度是结合水排出过程，因此烘烤是要留意。合理操作工艺如下：原料要干净，经磁选取金属夹杂物困料。将耐火黏土骨料和粉料与胶粘剂用量的3/5 左右先混拌均匀用塑料布掩盖，防止胶粘剂蒸发，同时不能与水接触，气温因大于 15 度。困料时间一24困好料后，称量，加下余下的胶粘剂混拌1-2 分钟就可使用。磷酸或磷酸盐的参加量碎粉料的颗粒度级

40、配变化而变化，一般捣打时不消灭“弹簧土“为界。捣打工具应用抗磨钢。捣筑完成后，应在空气中养护三天以上，温度大于20 度。养护期间严禁接触水分。脱24450 度热处理后，才能长时间存放。中性浇灌混凝土成份序号名称化学成分Al2O3CaOSiO2Fe2O3MgOTiO2other1Swiss96.642.710.060.100.060.120.232Swiss960.50.103上海95.274.043.160.190.120.294A序号名称抗压强度kgf/cm2抗折强度kgf/cm2耐火度荷重软化温度4%容kg/cm3重110度1350烘后烘后110烘后1350烘后1Swiss21024383

41、127197015002Swiss40040010085190014803上海6264661247617904A51553212412417901425耐热混凝土颗粒级配及组成序号名称颗粒级配及组成,%骨料 mm掺合料mm胶结料MF剂量%3上海5101.65 0.21.6 成分0.088成分纯铝酸盐%二厂水泥4024电容20铝氧粉160.157.5刚玉4A153025烧结14一级160.157.5刚玉铝矾土铝合金压铸工艺讲座第一节一，概论化，大型化和自动化；压铸模提高使用寿命。二，属压铸原理与压铸过程压铸压力：几十到几百大气压。 /秒，充填时间：0。010。03三，压铸法特点优点制造外形简单的

42、零件压铸件尺寸精度较高材料利用率高可以直接加镶件组织致密，又高的强度和硬度。有良好的耐磨性和耐蚀性。可以实行自动化生产。缺点处理简洁鼓泡。设备投资大，不适于小批量生产。铸件尺寸受限制。压铸合金种类受限制。四 压铸工艺的应用范围压铸合金：铝合金，锌合金，镁合金，铜合金接头，支架，齿轮。五，铸充填理论1 金属充填理论金属液的填充形态影响 铸件的致密性，气孔率，力学性能，外表粗糙度。薄断面积之比的影响。受合金黏度，外表张力，的影响。喷射填充理论全壁厚填充理论三段填充理论压铸过程中抱负流态的获得三级压射对流态和压铸件质量的影响三级压射压铸机特点： 一级压射压射冲头慢进，排出压室的气体，直至间，压射冲头

43、以高速高压施加于金属液上，使金属液在高压下凝固。模具温度对流态和压铸质量的影响温度过高，金属液很难流向侧向窄槽，导致填充缺乏。有温度适宜，才能使其布满。模具简洁产生裂纹，铝合金还易产生粘膜。a 边界层理论：b 连续性原理：c 紊流效应：d 液压冲击：影响压铸件气孔率的因素避开。气体来源是：型腔中空气，模具涂料，冲头润滑剂。金属液本身产生的气体极少。4060/秒，气孔率相对稳定。填充速度大于60/秒以后，气孔率大大增加。压室布满度. 布满度为 100%时，含气量最小，布满度下降，含气量上升。涂料的影响。使用水基涂料远比使用油基涂料的压铸件含气量少。润滑剂的影响。是用水基润滑剂其次节压铸工艺一，压

44、力4-1第一阶段，压射冲头以低速前进，封住浇料口，推动金属液，压力在压室内平稳上升，使压室内空气渐渐排出。压力作用是抑制摩擦力。其次阶段以突破内浇口的阻力，此阶段后期由于内浇口作用产生第一个压力峰。 第三阶段，上升，产生其次个压力峰。压射冲头运动根本完毕，但稍有前进。此阶段为后增压阶段，压力作用在正在凝固的金属上，提高金属致密度，削减疏松。压射力Fy=Pxy d2/44-1Fy=Pg d2/4Fy压射力NPxy 增压后，压射型腔内的工作液压力 MpadPg压射型腔内的工作液压力 Mpa比压以及它对力学性能和填充条件的影响射比压可按下式计算：Pb=4Fy/ d24-3Fy 压射力 ND(mm)承

45、受高比压的优点易得轮廓清楚，外表光滑，尺寸准确的压铸件。还可以改善压铸件的致密性，提高铸件的抗拉强度和硬度。孔和缩松。削减模具使用寿命。比压的调整调整比压原则：保证铸件成型条件下承受较低比压。铸件构造特性壁薄 比压高工艺合理性，合理，比压低。压铸合金特性流淌性好，比压低密度小，比压小比强度，高，比压大。浇道系统浇道散热速度，散热速度快，比压高排溢系统，排气道分布合理，比压，增压比压都应高排气道截面积，截面积大，增压比压，比压都应大些内浇口速度要求内浇口速度时，比压应当高。温度胀型力的重要参数。计算公式Fz=PA4-4bFz模具分型面上的胀型力 (N)P 压射比压 (Mpa)bA 压铸件，浇口和

46、排溢系统在分型面上投影总面积mm2二， 速度压射速度压铸机压室中冲头的移动速度压射速度可以分为低速和高速。可以无级调速1低速压射速度的作用排出压室中空气，将金属液推至压室前端，并堆到内浇口前沿。压射速度如下表低速压射速度的选择压室布满度%压室布满度%60(CM/S)3040203010-20高速压射速度的作用使金属液通过内浇口布满整个型腔，消灭压力峰使铸件压实，削减缩孔缩松。压射速度确定是先确定充型时间，再确定速度。充型时间确实定，可以查下表表，推举的压铸件平均壁厚与填充时间，内浇口速度的关系压铸件平均厚度毫米充填时间毫秒内浇口速度米/秒110-1446-551514-2044-53218-2

47、642-502.522-3240-48328-4038-463.534-5036-44440-6034-42548-7232-40656-8430-37766-10028-34876-1162632988-138242910100-16022-27然后按下式计算 yb=(4V/ d2 )*1+(n-1)*0.1 Vcm3Dcm 填充时间(s)n以上公式计算的压射速度是获得优质铸件的最低压射速度。一般铸件可以提高1.21。52。0内浇口速度腔。获得轮廓清楚，外表光滑的压铸件，并提高金属液的动压力。内浇口速度太高也会带来一些缺点包卷气体形成气泡缺陷和氧化夹杂。加速压铸模的摩损。压铸模内浇口速度与壁

48、厚的关系见上表。内浇口速度与压射速度和压力的关系1内浇口速度与压射速度 y D2 /4=An n D(cm)An 内浇口截面积(cm2) n(cm/s)内浇口速度与压射比压的关系 n= 2x103P/9.81 0.5= 2x103/9.81 8*(4Fy/ d2)0.5b n(cm/s) 0。30。6P 压射比压(Mpa)b 合金液密度(g/cm3),锌合金液态密度 6.40g/cm3;铝合金液态密度 2.40g/cm3 镁合金液态密度 1.65g/cm3 铜合金液态密度 7.50g/cm3 Fy(N)D 冲头直径(cm)争辩压射力大，内浇口速度高三， 温度合金浇铸温度寿命。各种合金的浇铸温度合金压铸件构造特征铸件壁厚3mm构造简洁构造简单锌合金420-440430-450410-430420-440铝合金铝硅合金610-650640-700590-630610-650铝铜合金620-650640-72060