铝硅合金的熔炼

铝硅合金的熔炼

冶金1班：郑伟1143081004

前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。

1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o

随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。

摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程

正文：

铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。

铝的国家标准

铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。

电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。

硅的国家标准

我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。

硅铝二元相图

铝相硅很容易形成合金。A1—si二元相图如图2—1所示。

从si二元相图可以看作简单的二元共晶型状态图，共品成分为12．6％s1(有的文献为11．6％s1)，共品温度为577℃，共晶反应为L1。’Po。相是硅溶解于铝的固溶体，在577℃时固涪度最大，为1．65％，在室温下大约为o．05％。P相是铝溶于硅的固溶体，由于固溶度极小，在577℃时仅为o．17％，因此可以把它看作硅相。

工业中应用的铸造铝硅合金台si量大干4％，有的高达26％。工业上台sl量小于10％的铝硅合金称为亚共晶型铝硅合金，含S1量10％一14％的铝硅合金称为共晶型铝硅合金，含st量大子14％的铝硅合金称为过共晶型铝硅合金。认真学习和掌握从Si二元相固十分重要，

有助于分析和大致预副铝硅合金的某些待性。

一般生产工艺流程

铸造铝合金生产的一般工艺流程如图1．1所示

原料准备：包括原料外观检查，化学成分分济，配料和按配料计算结果称量各种原料。另外，还包括精炼剂、变质剂的烘干和称量。

熔炼：按一定的加料顺序把原料加入炉内，将其熔化成化学成分均匀的合金。

炉前化验：合金熔化均匀后，取样化验，检查各种化学成分是否符合技术标准要求。

调整成分：经化验，如果发现合金中某种或几种化学成分超出技术标准的规定，则要进行调整，使化学成分达到技术标准。

精炼：化学成分符合要求后，要用精炼刑清除合金中溶解的气体和夹带的固体颧粒。

细化变质：向铝合金液中汤加适量的细化剂和变质剂，改善合金力学性能和机械切削加工性能等。

浇铸：将化学成分合格、变质效果好，含气量和含渣量均达到要求的铝合金铸或锭，打成包捆。

检查入库；经过检验，化学成分、含气量、夹杂物、变质效果、力学性能和外观都合格的铝合金锭作为合格产品入库。

熔炉

熔炼铸造铝合金炉的容量范围较大，有几百公斤的小型炉，也有60一80t的大型萨。小型炉为增蜗炉、工顾感应炉相中顾感应炉等，大型炉则为备式各样的反射炉。例如，电阻加热反射炉，燃泊加热反射炉，燃气加热反射炉和燃煤加热反射炉等。由于反射萨容量大，适合于大规模生产，所以现代化铸造侣合金厂均采用反射炉。气体燃料可以是煤气，也可以是天然气。铸造铝合金厂所用的煤气一般为热煤气，低发热量约为5652U／m3，天然气的低发热量约为35170U／m3。煤气的单耗为500一700m3／t，天然气的单耗为80—90m3／to燃气加热反射护可以做成圆形也可以砌成矩形，圆形炉的特点是，当炉子容量相同时，炉子的外表面最小。同时，烧嘴喷出的火焰可以沿炉子内壁切线方向流动，能提高加热效果。

炉组

在铸造铝合金厂，除了用单体炉进行生产外，常常将上妒和下妒组成炉组进行生产。上炉的主要任务是熔化废铝炉料，然后将掖态炉料放人下炉．进行调整化学成分和精炼变质等操作。

当上炉液态炉料全部故人下妒后．可以颠利地将妒底上留下的铁固定件扒出来。因此可以降低铝合金液的台Fe量．提高废铝利用率。

炉组一般是一台上炉对一台下炉，也可以是一台上炉对两台或更多台下炉。田3．6是妒组示意图。

当上妒中的掖态铝炉料不需要全部放出，只需放出一部分到下炉进行配村时，应该放出的合金数量可以由配科计算确定。但是，打开上妒炉眼，经过一段时间后，流到下炉中的铝妒科量，一方固可以由有经验的工人大致估计，另一方面也可以根据铝合金中的某一种合金素

的含量按式计算：

熔炼前的准备

焙炼前的准备包括炉料准备、精炼剂淮备、变质剂淮备、各种工具准备和始炼炉准备。

铸造铝硅系合金生产所用的原料包括工业纯金屑、中间合金和回收的废铝及废旧铝件等。

①工业纯金屑。例如，工业硅、工业纯铝、电解铜、工业纯镁、电解镭……

②中间合金。高熔点或易氧化的合金元素，有时事先配成中间合金使用。另外，撤为铸造铝合金变质对或绍化剂的金屑元素也以中问合金的形式使用。

③再生铝。回收的废铝和废旧铝件的化学成分复杂，混杂的其他金属较多。因此．在使用前要进行预处理，包括人工分选、破碎、磁选和脱漆等。

除气除渣

在熔融状态下，铸造铝合金很容易被氧化和吸气，在铝合金锭内部形成灾渣和针孔。如果铝合金铸件内部存在大量夹渣和针孔，会使铸件的抗拉强度和伸长率下降，气密性遭到破坏，刀具磨损加快甚至断裂。铝合金的氧化和吸气发生在熔炼和浇铸的各个环节之中。在每一项操作中都要尽量创造减少氧化和吸气的工作条件。

虽然针孔是气体溶解于铝合金所致，氧化物夹渣是由于氧化物残留在铝合金中引起的，但是二者往往相互关联。在生产实践中可以发现，氧化物夹渣多的铝合金往往含气量高。这是由于某些氧化物，如yl从03，其外表面有许多95—910咖的摄孔强烈地吸附气体的结果。吸附气体后的Y—d203密度下降，与铝合金液的密度差减小，悬浮在铝合金液中，增加了铝合金的含气量和夹渣量。因此，为了提高铝合金的质量．在净化处理铝台金液的过程中要同时考虑除气和除渣，不可偏皮。

踌造铝合金炉内沉渣的产生和预防

在铸造铝合金和铝合金铸件生产厂，保温炉内液态铝合金停留时间较长时，常常有固体微鞍向炉底沉积，称之为“沉渣(studp)”。如果炉底上有大量沉渲长时间沉积，它会逐渐形成硬块．影电炉子的正常操作．也会给生产带来其他不良影璃。

对沉渲进行化学分桥表明，沉渲是由铝、枝和铁元家组成的．即是A1—57Fe金属问化合物。如果铝合金中还含有锤和锗，那么沉渣是由铝、枝、铁和锤以及铝、硅、快、镭和锗元家组成的，即是A1—SLPrMn和A1—Si—PrMn·cr金属问化合物。这些化合物的组分不固定而且很硬，它们的密度比液态铝合金密度大得多，熔点较高，所以在铝合金液的保温过程中它们会以固体微较的形态向炉底沉降，并在那里积聚。

在铝合金铸件生产厂，特别不希望有从s6。Fe，从SI—PrMn和从sI—PrMncr等金屑间化合物形成的沉渣。如果颊鞍较大的这类沉渣落入铸件里，它们合成为铸件里的硬质点，在铸件加工过程中会使车刀磨损加快，甚至断裂。如果是自动化流水线，由于车刀断裂会影响整个流水线。

铝合金祷件中的硬质点

在铝合金涛件加工的过程中，有时在加工面上发现有硬度很大的小颗粒，有的发亮，有

的较暗。加工铸件时有的可能从加工磨损，甚至可能使刀具断裂，造成整个流水线停止工作。人们把铝台金涛件中硬度很高的微小颗粒称为硬质点。

铝合金铸件中的硬质点，大体上有：氧化物，如。AI，ck(刚玉)，MsJLl04(尖品石)和炉衬脱落的耐火枝科颐较等；金屑间化合Qt如从龄PrAh金屑闯化合物或从3I—FrMLCr金屑间化古物和碳化物等。

这些物质在铝台金涛件中出现概率最多的是刚玉和金屑问化合物。它们很硬，前者的布氏硬度为250一350，后考为500以上．面铸造铝硅合金的硬度为100左右。硅酸盐和尖品石的硬度为250左右，碳化物的硬度与刚五相当。

从03(刚五)主要是在保温炉里形成炉结，又脱落进入铝合金液中，浇涛时混入铸件里形成硬质点。金屑间化合物主要是A1—sLFLMn，它的熔点较高，密度较大，当Fe和Mn在铝台金中的含量一定时，即沉渣系数一定，需要保温炉有一定混度才能保证AL31—FrMn 化合物不大量聚集和下沉。如果炉混过低，它将聚集和下沉，当浇包取铝合金液时被带入铸件内形成发亮的硬质点。

参考文献：中国机械工程学会铸造专业学会铸造手册：铸造非铁合金．3顺北京：机械工业出版社，1994：7．

孙业赞，等．铁在铝硅合金中存在的形态及其作用分析．铸造，1998(7)42

陈存中．有色金樱熔炼与铸锭．北京：冶金工业出版社，1991

铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑： a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量； b在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度； c为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角，减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气，特别在大平面或死角部分； e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；

铝及铝合金熔炼工艺操作规程

铝及铝合金熔炼工艺操作规程 1、炉子准备 1.1 新炉、大修后的冷炉，应按烘炉规程烘炉。停炉24小时以上的炉子，应根据环境、湿度先烘炉2～6小时以上，才能加料。不得事先将炉料加入冷炉化铝。 1.2 大修后的炉子，在使用前必须洗炉。熔炼合金后转产纯铝时，必须洗炉。洗炉次数不少于两炉次。 1.3 洗炉时，彻底搅拌熔体不少于三次。每次搅拌间隔时间为半小时。洗炉料应彻底放干。 2、技术要求 2.1 化学成分 2.2 按工艺单的要求进行配料，保证加入铝-铁中间合金后，铁硅比≥1.2(铁和硅总量超过0.65%时，可以不要求铁硅比)。 3、加料 3.1 对炉料的要求 3.1.1 配料所使用的原料，必须符合公司内部原材料验收标准的规定，必须有化学成分单方可使用。

3.1.2 外购卷废料成分符合要求，且加工性能合格，方可使用。 3.1.3 铝屑之类的炉料应先铸成锭后，才能加入，并应掺含50%以上的新料(可以是剪切边角料)加入。 3.1.4 所使用的原材料必须清洁、干燥，不得粘有泥、砂，不得混入其他金属和非金属夹杂物。粘有泥、砂的炉料，应清洗晾干后，才能加入炉内。 3.2 炉料的加入顺序和原则 3.2.1 为了保护炉底，加料前先用小块料铺一层底料。 3.2.2 炉膛内加料分布均匀，保持重心不偏移。 3.2.3 炉料在炉膛内的平均高度不允许超过烧嘴的位置，炉料最高处不允许超过烧嘴位置8cm，要保持烧嘴喷射火焰空间畅通，空气流通，防止冒浓烟，减少热损失。为保证装炉量，分二次加料，开火待一次加料软化、炉料高度下降后，再进行二次加料。 3.3 安全要求 3.3.1 凡粘有水和油的废料，不得直接加入未放尽铝液的炉内。 3.3.2 凡粘有润滑油的炉料，不得直接加入保温炉，应在柴油炉内加热蒸发，烧去油污和水分。 3.3.3 加废料前，应先打开烟道闸门，加完后再开烧嘴一刻钟，然后适当关烟道闸门进行升温。 4、熔化 4.1 柴油炉点火，应严格遵守安全操作规程，先开风，后开油，先停油，后关风。点火前应先打开烟道闸门及炉门，火苗调至稳定后，

铸造AL-SI 铝硅合金的应用

铸造铝硅(Al-Si)合金的应用 来源：我的铝锭网日期:2013-4-07 铝硅(Al-Si)合金，一般Si的质量分数为4%~22%.由于Al-Si合金具有优良的铸造性能，如流动性好、气密性好、收缩率小和热烈倾向小，经过变质和热处理后，具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和中等的机加工性能，是铸造铝合金中品种最多、用途最广的一类合金。常见铸造Al-Si合金的特点及应用情况如下： （1）ZL101(A) 合金ZL101合金具有较好的气密性、流动性和抗热裂性能，有中等的力学性能、焊接性能和耐腐蚀性能，成份简单，容易铸造，适合于各种铸造方法。目前ZL101合金已被用于承受中等负荷的复杂零件，如飞机零件、仪器、仪器壳体、发动机零件、汽车及船舶零件、汽缸体、泵体、刹车鼓和电气零件等。此外以ZL101合金为基础严格控制杂质含量，并通过改进铸造技术而得到的具有更高的力学性能的ZL101A合金，目前已被用于铸造各种壳体零件、飞机的泵体、汽车变速箱、燃油箱的弯管、飞机配件及其他承受载荷的零件。 （2）ZL102合金ZL102合金具有最好的抗热裂性能和很好的气密性，以及很好的流动性，不能热处理强化，抗拉强度低，适于浇铸大的薄壁复杂零件，主要适合于压铸。目前，该类合金主要被用于承受低负荷形状复杂的薄壁铸件，如各种仪表壳体、汽车机匣、牙科设备、活塞等。 （3）ZL104合金ZL104合金具有良好的气密性、流动性和抗热裂性能，强度高，耐腐蚀性能、焊接性能和切削加工性能良好，但耐热强度低，易产生细小的气孔，铸造工艺较复杂。因此其目前主要被用于制造承受高负荷的大尺寸的砂型金属型铸件，如传动机匣、汽缸体、汽缸盖阀门、带轮、盖板工具箱等飞机、船舶和汽车零件。 （4）ZL105合金ZL105合金的力学性能高，铸造性能和焊接性能令人满意，切削加工性能和耐热强度比ZL104合金好，但塑性低，腐蚀稳定性不高，适合于各种铸造方法。目前，该类合金主要被用于生产承受大负荷的飞机、发动机砂型和金属型铸造零件，如传动机匣、汽缸体、液压泵壳体和仪器零件，也可做轴承支座和其他机器零件。此外，在ZL105合金基础上降低Fe等杂质含量发展起来的ZL105A合金，由于具有更高的强度和断后伸长率，目前也已被制造用于承受大负荷的优质铸件，例如飞机的曲轴箱、阀门壳体、叶轮、冷却水套、罩子、轴承支座及发动机和机器的其他零件。 （5）ZL106合金ZL106合金具有中等的力学性能，很好的流动性能，满意的抗热裂性能，适于砂型铸造和金属型铸造。目前，该类合金主要被用于形状复杂、承受静载荷的零件，要求气密性高和在较高温度下工作的零件，如泵体和水冷汽缸头等。 （6）ZL107合金ZL107合金适用于砂型铸造和金属型铸造，具有很好的气密性、流动性和抗热裂性能，以及好的力学性能和切削加工性能。其主要被用于柴油机发动机的曲轴箱、钢琴用板片和框架、油盖和活门把手、汽缸头及打字机框架等零件的生产。 （7）ZL108合金ZL108合金的铸造性能良好，强度高，热膨胀系数小及耐磨性能好。此外，其高温性能令人满意，一般用于金属型铸造。目前，该类合金主要用作内燃机活塞及起重滑轮等零部件. （8）ZL109合金ZL109合金适合于金属型铸造，具有极好的流动性，很好的气密性和抗热裂性能，好的高温

铝合金车轮低压铸造工艺讲解

铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备

1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法 1. 疏松（缩松）的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止 8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中

铝合金熔炼工艺

铝合金熔炼工艺1、性能特征目前压铸件数量最多的就是铝合金，它具有重量轻、比强度高，有较高的力学性能和耐腐蚀性能等。但与锌合金相比，它的铸造性能相对要差，有粘模倾向，在熔炼中更易产生氧化、吸气、偏析、夹渣、结晶粒大等缺陷，铁是铝合金中的有害元素，但铝合金中的含铁量低于0.6%时，在生产过程中容易产生粘模，高于1%时，会使合金中力学性能降低。铝合金"增铁"的原因主要来自三个方面：1）熔炼过程中，铁和合金接触机会较多，如坩埚、铁勺、浇包、熔炼工具等，它们的表面均应涂上涂料。 2）铁在铝合金熔液中溶解速度随温度升高而增大，铝合金熔炼温度高于750℃时，即称为"铝合金过烧"，这时候铁的溶解速度增大很快。3）铝合金中的增铁除了温度因素外，还与时间有关，即保温时间越长，增铁量越多，吸气量也增加，因此尽量减少保温时间对合金增铁， 吸气的减少都是有利的。2、铸铁坩埚及熔炼工具、涂料的使用方法铸铁坩埚及工具预热至120～200℃后，在其表面涂上或喷上涂料，可重复喷涂2～3次，以获得致密、均匀的涂层，随后徐徐加热到200～300℃，以烘干排除水分。3、熔炼坩埚铸铁坩埚也 用于铝合金的保温炉中，因铝合金的熔化温度高，易损坏坩埚，其损坏原因有以下因素：1）表面涂料喷涂不好，造成坩埚腐蚀严重。 2）在正常情况下，采用铸铁坩埚保温时，其溶液温度为620～680℃（按不同合金牌号的铸件的要求而异），如将铸铁坩埚作熔化兼保温时，则埚壁最高温度可达800℃以下；当合金过热时，埚壁温度可达850℃以上，如此温度下，铸铁的抗拉强度很低，稍受载荷或冲击，极可能出现裂纹。3）由于铝合金熔液对铁的侵蚀使铸铁埚壁的内部和外表同时受到侵蚀和烧损，就会加剧裂纹出现的可能。从安全和维护合金质量出发，在连续使用时，应经常清除残渣，涂上涂料，转换坩埚方向使用。使用期限：作保温用为150h左右；作熔化用为100h 左右。4）纯铝熔炼时，应用石墨坩埚。石墨坩埚易碎裂，并吸潮，搬运存放时必须轻挪轻放，避免撞击，应存放在防晒及干燥的场合，使用时应注意以下事项：①首次使用前，应置于熔炉侧缓缓烘干36h，温度不高于80～100℃。②坩埚入炉前，应先将炉壁加热至200～250℃，然后将预热的坩埚放入炉内的填砖上，点火徐徐加热20～30min；再开中火加热坩埚，直到坩埚底呈暗红色，再仔细观察检查坩埚确无伤裂，即可将合金放入进行熔化。③料锭加入坩埚切忌撞击埚壁埚底，如熔炼中发现铝料板结埚壁，切莫扳撬，防止损坏坩埚。④ 使用结束前，必须把坩埚内存余料全部舀出，热坩埚切忌受潮，应放置在干燥的火砖上。4、熔炼方法对于大中型压铸厂家铝合金是采用中央熔炉熔炼后再分配到保温炉保温，而小 型的压铸厂家，通常每台压铸机配备一台以轻柴油为燃料的熔炉，也可采用电熔炉。中央熔炉的熔炼操作要求如下：1）锭料与回炉料应搭配使用，回炉料的比例不大于50%，回炉料是指浇口溢流槽、废铸件，不包括飞边和残屑。2）入炉的料锭和回炉料的表面应干净，干燥，先以小料（回炉料）填底，加入料锭，以防砸坏炉底。 3）炉料熔化开始即用覆盖剂撒在液面上，要覆盖全部金属液面，防止氧化和吸气。4）铝合金液的出水温度应为720～750℃，盛铝液的浇包应预热及涂上涂料。当铝液离浇包口端100mm处即停止放液,并以备好的干燥精炼剂用钟罩压入合金液底部，除气精炼后即运至保温炉保温。 5）从浇包中的铝液倒入保温炉坩埚时应稳妥，防止铝液飞溅伤人和卷入空气，当倒入的铝液至离埚口端50mm处止。6）表面氧化、污染和经油漆、电镀的浇口或铸件都不能直接加

铝合金的熔炼规范

铝合金的熔炼规范 适用于重力铸造和压铸用铝硅合金(包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等)指导性文件：《铝合金的熔炼规范》。 (1)总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气(天然气)炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 (2)配料及炉料 1)配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少;也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2)金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T1196-2002《重熔用铝锭》 铝硅合金锭：GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭：GB3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80%，其中破碎重熔料不超过30%;对于不重要的铸件可全部使用回炉料;对于有特殊要求(气密性等)的铸件回炉料用量不超过50%。 3)清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去(可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件)。

铸造铝硅合金综合课程设计指导书

铸造铝硅合金综合课程设计 （铝硅合金以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。） 1. 实验目的和任务 本综合实验是在金属材料本科生完成相关专业理论课之后的一次全面综合实验训练，通过从铝合金材料设计与选择、制造到性能检测的全面训练，使学生了解铝合金材料及其加工的生产全过程，所学基础理论和专业理论来解释试验中的各种现象，培养学生的动手能力和综合分析问题的能力，特别是学生的独立设计实验方案及创新能力。 2. 基本要求 1）通过从铝合金材料设计与选择、制造到性能检测的全面训练，使学生了解铝合金材料及其加工的生产全过程； 4）学会整理数据，运用知识解释实验中的现象，理论联系实际，培养动手能力，采集并分析数据的综合能力。 3. 实验材料和实验方法 3.1 铝合金简介 铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达7.5%，在工业上有着重要地位。 铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。 铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660℃，铝合金的浇注温度一般约在730～750℃左右），故能广泛采用金属型及压力铸 1 造等铸造方法，以提高铸件的内在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。 铸造铝合金的分类、牌号： 铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及

铸造铝硅合金特性和分类

2.3．1 铸造铝合金的一般特性 为了获得各种形状与规格的优质精密铸件．用于铸造的铝合金必须具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。 (1) 有填充狭槽窄缝部分的良好流动性； (2) 有适应其他许多金属所要求的低熔点： (3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短； (4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制； (5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向： (6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能； (7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理； (8)铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬(永久)模、生砂和干砂模、熔模、石膏型祷造模进行铸造生产，也可用真空铸造、 低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 2.3．2铸造铝合金的牌号与状态表示方法 铸造铝合金可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。目前，世界各国已开发出了大量洪铸造的铝合金，但目前基本的合金只有 以下6类： (1)A1-Cu铸造铝合金； (2)Al-Cu-Si铸造铝合金； (3)Al-Si铸造铝合金； (4)Al-Mg铸造铝合金； (5)A1-zn-Mg铸造铝合金； (6)Al-Sn铸造铝合金： 铸造铝合金系目前国际上无统一标准，各国(公司)都有自己的合金命名及术语，下面分别简述如下。 2．3．2．1 中国铸造铝合金的牌号与状态表示方法 (1)按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。在牌号的最前面用“z”表示铸造，例 如ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为7％，平均含镁量小于1％。另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母“z”、“L”(分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母)及其后的三位数字组成。zL后面第一个数字表示台金系列．其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜，铝镁．铝锌系列合金，ZL舌面第二位、第三位两个数字表示顺字号。优质合金的数字后面附加字母“A”： (2)合金铸造方法和变质处理代号。 S——砂型铸造； J——金属型铸造； R——熔模铸造； K——壳型铸造； B——变质处理。 (3)合金状态代号。 F——铸态； T1——人工时效；

铝合金轮毂铸造裂纹缺陷及预防

铝合金轮毂铸造裂纹缺陷及预防 裂纹，铝合金轮毂铸造常见缺陷之一；它是产品失效的直接原因。现场对裂纹的认知缺少，难以采取有效解决办法，本文主要介绍毛坯中主要裂纹缺陷。 低压铸造铝合金轮毂常见裂纹缺陷，按缺陷位置分可分为：内轮缘裂纹、外轮缘裂纹、冒口裂纹、胎圈座裂纹、轮辐夹角裂纹、螺栓孔裂纹等。按裂纹冷热性质分可分为：热裂纹、冷裂纹，其中内外轮缘裂纹一般属于冷裂纹，它主要出现在成品车轮，由疲劳源产生裂纹。以下将按照部位一一解释、 在解释毛坯裂纹之前，需先解释热裂与冷裂的定义及区别。 热裂的形成温度是在合金形成金属骨架，线收缩开始温度到固相线温度区内，这一温度区间称为“有效结晶温度区间”。目前，关于热裂的形成机理主要有两种解释：强度理论和液膜理论。强度理论认为：合金存在热脆区以及热脆区内合金的断裂应变低是产生热裂的重要原因，铸件内变形集中是热裂形成的必要条件；因此，合金凝固过程中，收缩受到外界阻碍时，如果产生的外应力超过合金的强度，则会有裂纹产生。液膜理论认为：热裂的形成是由于铸件在凝固末期晶间存在液膜和铸件在凝固过程中受到拉应力共同作用的结果；如果铸件收缩受到阻碍，拉应力和变形主要集中在液膜上，使液膜被拉长，当应力足够大时，液膜开裂形成晶间裂纹。目前比较主流的原因是：液膜的存在是形成热裂的主要原因，铸件收缩受阻是形成热裂的必要条件；主要集中作用于晶间液膜上，使液膜开裂。 冷裂是由于模具温度低，外表面将凝固成一个薄的固态壳层。内部未凝固的金属液受压力直接作用于刚凝固的外表壳层上，使其受拉应力，而这个外表固态壳层是凝固时间不长、内部又受到高温液体加热的高温层，其边缘温度处在液固两相的临界温度上，根据液膜理论，从而使其形成裂纹源，在冷却过程中，受拉应力作用，不断生长，最终将成为裂纹 内外轮缘裂纹，严格来讲不属于铸造裂纹范畴；在铸造过程中内外轮缘作为产品延伸率最佳区域，极少出现铸造裂纹。经常出现在汽车行驶几万公里后，主要成形原因为疲劳或外力作用开裂。 冒口裂纹，典型的热裂；一般由于冒口凝固不足，强度较低或冒口造型不佳造成起拔模力大产生拉裂。典型状况为冒口内裂、冒口表层横向开裂、冒口内纵

铝合金轮毂基础知识

铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念： 轮毂又叫轮圈，在行业外也有一些不同的叫法：车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件，是左右整车性能最重要的安全部件，在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况： 轮毂通常会受到两个力的作用：一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷；二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后，车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的，轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力，这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型： 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类，即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等；铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料，再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点： 优点：制造工艺简单，生产成本低、价格便宜，抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点：外形不美观造型单一，重量大耗油，惯性阻力大，散热性较差，易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液，铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理（固熔→淬火→时效），再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品，再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯，再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 材质优缺点： 优点：外观美观造型丰富，重量轻省油，惯性阻力小增加改动机寿命，散热性较好提高轮胎寿命，制造精度高平衡性佳/舒适度好等，漆层附着不易生锈。 缺点：制造工艺复杂，生产成本高，价格较贵，材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号： 轮毂在铸造铝合金方面，目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的

铝合金熔炼注意事项笔记

铝合金熔炼注意事项笔 记 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

铝合金熔炼注意事项 1.微量的（10ppm）磷P就会使9%的亚共晶铝合金出现初晶硅，使共晶硅出现粗大的板 片，故此需要严格控制结晶硅的含磷量； 2.SI硅含量的提高会使结晶温度区间变小（亚共晶时）、共晶体增加、流动性提高，线 收缩率降低、热烈倾向小、密度变小、电导率变小、腐蚀量变小、磨损量变小；在含Si%16~18%时流动性达到峰值； 3.α（AL）相是Si溶于AL的固溶体，β相是AL溶于Si的固溶体、但是因为AL几乎不 溶于Si、故此可将其视为纯Si，(α+β)称为共晶体；如果是亚共晶时析出的Si称为共晶si、而共晶、过共晶时先析出的Si称为初晶Si（共晶时仅析出（α+β）、过共晶时会首先析出β相）； 4.ZL114A为亚共晶合金、含有α（AL）相和（α+β）相； 5.细化共晶硅的变质处理不能细化初晶硅； 6.为了兼顾合金的各种性能、铝合金的含硅一般为7%~12%； 7.加入钠元素或锶元素后、随共晶硅形貌发生剧变、伸长率大幅提高； 8.加入锶元素、锑元素后共晶反应时间明显延长、说明锶元素、锑元素均有阻碍共晶形 核、生长的作用，反应在曲线上就是共晶平台温度下降、时间延长； 9.当钠含量超过一定数量后、大大抑制了共晶硅的析出、生长，液相温度继续降低，以 后发生三元共晶转变：L –α（AL）+ Si + (NA、AL)Si2，共晶平台温度降低5~10℃，实际上钠盐降低共晶平台温度是过变质的结果、也可以说是过变质才有的特征。而锶变质不会产生过变质现象，因此共晶平台下降不大为5~7℃； 10.稀土变质与凝固速度有关、是一种对冷速敏感的变质剂，要获得良好的贬值效果要创 造出快冷条件； 11.AL-Si共晶合金、过共晶合金中同时加入稀土和磷，能同时细化初晶si和共晶si，称 为双重变质； 12.Al-si-mg合金固溶处理时、Mg2SI固溶入α（al）中、人工时效后呈弥散相析出、强 化合金、力学性能大幅提高； 13.AL-si-mg三元共晶点温度为559℃、理论固溶温度接近550℃左右、考虑炉温不均匀及 仪表误差、国标中将固溶处理温度定为535℃±5℃； 14.ZL101：si6~8%、%~%、其余为AL，铸态组织由树枝状α（AL）固溶体、共晶体（α+ β）组成、晶界上有微量的Mg2SI成针状，固溶处理时Mg2si融入α（AL）中、人工时效后沉淀析出； 15.ZL101可通过调整mg的上限、下限或采用不同的热处理规范来调节合金强度塑形指 标； 16.温度升高时，Mg2si开始聚集、容易成块，力学性能下降、故其工作温度不宜超过 150℃； 17.ZL104硅量较高同时加入锰、使得其力学性能高于zl101、Mn的除了起固溶强化作用 外、还可以改变针状富铁相的形状、形成骨架状的AlFeMnSi相、改善塑形。但相对于Fe含量低于%的高纯合金、本来不出现βsi相、此时加入Mn反而生成（Fe、Mn）AL6，降低塑形。 18.Mg在AL-Si合金中最大溶解度为7%、将Mg含量提高到~%、同时加入细化剂%~%，铁杂

铝硅合金的熔炼

铝硅合金的熔炼 冶金1班：郑伟1143081004 前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。 1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o 随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。 摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程 正文： 铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。 铝的国家标准 铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。 电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。 硅的国家标准 我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

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铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理 一、实验目的: 掌握铝合金熔炼的基本原理，并应用在熔炼的实践中。熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响，如果熔体质量先天不足，将给制品的使用带来潜在的危险。因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中，使液态金属在重力场或外力场（如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔，冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。铝合金的铸锭法有很多,根据铸锭相对铸模(结晶器)的位置和运动特征,可将铝合金的铸锭方法分类如下: 二、实验内容： 铝铜合金熔炼基本工艺流程

三、实验要求 严格控制熔化工艺参数和规程 1. 熔炼温度 ?熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上５0~10０℃的范围内。从图1的Aｌ-Cｕ相图可知，Aｌ-５%Cu的液相线温度大致为660～670℃,因此，它的熔炼温度应定在7１0(７2０)℃～76０（770）℃之间。浇注温度为７３０℃左右。

铝合金熔炼工艺流程和操作工艺

铝合金熔炼工艺流程和操作工艺(一) 装料 熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料的原则有： 1、装炉料顺序应合理。正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定，而且还应考虑到最快的熔化速度，最少的烧损以及准确的化学成分控制。 装料时，先装小块或薄片废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。熔点易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。 小块或薄板料装在熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。中间合金有的熔点高，如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间扩散；使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。 炉料装平，各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。 炉料应进量一次入炉，二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。 2、对于质量要求高的产品（包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等）的炉料除上述的装料要求外，在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂，在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂，这样可提高炉体的纯洁度，也可以减少损耗。 3、电炉装料时，应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm，否则容易引起短路。 熔化 炉料装完后即可升温。熔化是从固态转变为液态的过程。这一过程的好坏，对产品质量有决定性的影响。 A、覆盖 熔化过程中随着炉料温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖，其用量见表。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。 覆盖剂种类及用量 炉型及制品电气熔炼煤气炉熔炼 覆盖剂用量普通制品特殊制品普通制品特殊制品 （占投量） /% 0.4-0.5 0.5-0.6 1-2 2-4 覆盖剂种类粉状熔剂 Kcl：Nacl按1：1混合 B、加铜、加锌 当炉料熔化一部分后，即可向液体中均匀加入锌锭或铜板，以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。 这时应强调的是，铜板的熔点为1083℃，在铝合金熔炼温度范围内，铜是溶解在铝合金熔体中。因此，铜板如果加得过早，熔体未能将其盖住，这样将增加铜板的烧损；反之如果加得过晚，铜板来不及溶解和扩散，将延长熔化时间，影响合金的化学成分控制。 电炉熔炼时，应尽量避免更换电阻丝带，以防脏物落入熔体中，污染金属。 C、搅动熔体 熔化过程中应注意防止熔体过热，特别是天然气炉（或煤气炉）熔炼时炉膛温度高达1200℃，在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后，应适当搅动熔体，以使熔池里各处温度均匀一致，同时也利于加速熔化.

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程

铝合金熔炼与铸造工艺 规范与流程 Revised by Chen Zhen in 2021

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程 资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范 （1）总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 （2）配料及炉料 1）配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2）金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》

铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭： GB 3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。 3）清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。 4）炉料预热 预热一般为350～450℃下保温2～4h。Zn、Mg、RE在200～250℃下保温2～4h。在保证坩埚涂料完整和充分预热的情况下，除Zn、Mg、Sr、Cd及RE等易燃材料外的炉料允许随炉预热。

铸造铝合金熔炼工艺

铸造铝合金熔炼工艺 1工艺适用范围本熔炼工艺适用于砂型和金属型铸造ZL101A 合金的熔炼，可针对于重力铸造、低压铸造、倾转浇注、调压铸造等成型工艺使用。 本工艺可作为ZL101A 合金熔炼的母工艺，针对某一特定的成型工艺，如需特殊指出，可在此工艺基础上形成相应熔炼工艺，但不允许与母工艺相互冲突。 2工艺文件的抄报与保存工艺文件抄报、抄送范围：总师、副总师、技术部、质量部。工艺文件保存范围：电子文件备份和纸质文件送档案室保存，技术部、质量部各存一份使用文件。 3工艺详细内容 3.1熔炼设备、工具的选择及对后续熔炼质量的影响 3.1.1铝合金料熔化设备规定使用熔炼设备范围为：坩埚电阻炉，燃气连续熔化炉。对于金属型铸造可采用两种熔炼设备，使用燃气连续熔化炉熔化铝液，然后转包到坩埚电阻炉进行后续处理（精炼及变质）；也可使用坩埚电阻炉熔化铝液及进行后续处理（精炼及变质）。 如采用金属型低压铸造、调压铸造成型工艺，可使用侧面开口注入铝液的机下炉进行连续生产。 采用坩埚电阻炉熔化铝液，铝液温度控制750℃以下，熔化过程的铝液吸气较少；采用燃气连续熔化炉熔化铝液，铝液温度控制容易超750℃，熔化过程的铝液吸气倾向较大。

3.1.2熔炼工具的选择及准备 熔炼前熔炼工具的准备对铝液熔炼质量影响较大，坩埚采用石墨及SiC 材质，使用前需进行预热烘干，烘干工艺如图1；如采用金属材质坩埚，最好选用不锈钢材质，如选用铸铁材质坩埚，以合金球墨铸铁为好。常用的浇包、浇勺等多采用不锈钢制作。 及工具进行喷砂处理，去除表面的铁锈及污物，然后预热到120～180 ℃，逐层喷涂，浇包、浇勺的涂料厚度0.3～0.8mm 为宜，坩埚涂料可稍厚一些。涂料最好选用专用的金属型非水基涂料，也可自行配制，基本配方如表1 所示，使用前涂料需预热到５０～９0 ℃。 表1 涂料配方 3.1.3炉料的存放与处理， 熔炼所使用的炉料需存放在干燥、不易混淆和污染的地方，铝

铝合金熔炼工艺及注意事项

1、炉料处理 所有炉料入炉前均需要预热，以去除表面附的水分，缩短熔炼时间。 2、坩埚及熔炼工具的准备 （1）新坩埚使用前应清理干净及仔细检查有无穿透性缺陷，确认没有任何缺陷才能投入使用，预热至暗红色（500—600度）保温2小时以上，以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质，待冷却到300度以下时，仔细清理坩埚内壁，在温度不低于200度时，喷刷涂料，烘干烘透后才能使用。 （2）压勺、搅拌勺、浇包等熔炼工具使用前必须除尽残余金属及氧化皮等污物，经过200-300度预热后涂刷防护涂料，涂刷后烘干待用。 3、熔炼温度的控制 合金液快速升至较高的温度（705度左右），进行合理的搅拌，以促进所有合金元素的溶解，确认所有元素全部溶解后，进行精炼除气，扒除浮渣后将至浇注温度。（因铝溶液的温度难以用肉眼来判断的，所以必须用测温仪表控制温度，测温仪表应定期校准和维修；热电偶套管应周期的用金属刷刷干净，涂以防护性涂料，以保证测温结果的准确性及延长使用寿命。 4、熔炼时间的控制 为了减少铝溶液的氧化、吸气，应尽量缩短铝溶液在炉内的停留时间，快速熔炼。为加速熔炼过程，应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料，以便在坩埚底部尽快形成熔池，然后再加出铝锭，使之能徐徐浸入逐渐扩大熔池，加速熔化；在炉料主要部分熔化后，再加入熔点较高、数量不多的合金元素，升温、搅拌以加速熔化，最后降温，压入易氧化的合金元素。 5、精炼处理

精炼处理温度：690—730度 精炼剂（充分预热）加入量铝液重的0.15—0.2%，用钟罩压入 处理时间为3—5分钟后静止5—10分钟，扒除浮渣进行浇注，浇注温度为700—740度。

铝硅合金的熔炼

铝硅合金的熔炼 前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。 1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o 随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。 摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程 正文： 铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。 铝的国家标准 铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。 电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。 硅的国家标准 我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。

铝合金熔炼注意事项笔记修订稿

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铝合金熔炼注意事项 1.微量的（10ppm）磷P就会使9%的亚共晶铝合金出现初晶硅，使共晶硅出现粗大的板 片，故此需要严格控制结晶硅的含磷量； 2.SI硅含量的提高会使结晶温度区间变小（亚共晶时）、共晶体增加、流动性提高，线 收缩率降低、热烈倾向小、密度变小、电导率变小、腐蚀量变小、磨损量变小；在含Si%16~18%时流动性达到峰值； 3.α（AL）相是Si溶于AL的固溶体，β相是AL溶于Si的固溶体、但是因为AL几乎不 溶于Si、故此可将其视为纯Si，(α+β)称为共晶体；如果是亚共晶时析出的Si称为共晶si、而共晶、过共晶时先析出的Si称为初晶Si（共晶时仅析出（α+β）、过共晶时会首先析出β相）； 4.ZL114A为亚共晶合金、含有α（AL）相和（α+β）相； 5.细化共晶硅的变质处理不能细化初晶硅； 6.为了兼顾合金的各种性能、铝合金的含硅一般为7%~12%； 7.加入钠元素或锶元素后、随共晶硅形貌发生剧变、伸长率大幅提高； 8.加入锶元素、锑元素后共晶反应时间明显延长、说明锶元素、锑元素均有阻碍共晶形 核、生长的作用，反应在曲线上就是共晶平台温度下降、时间延长； 9.当钠含量超过一定数量后、大大抑制了共晶硅的析出、生长，液相温度继续降低，以 后发生三元共晶转变：L –α（AL）+ Si + (NA、AL)Si2，共晶平台温度降低5~10℃，实际上钠盐降低共晶平台温度是过变质的结果、也可以说是过变质才有的特征。而锶变质不会产生过变质现象，因此共晶平台下降不大为5~7℃； 10.稀土变质与凝固速度有关、是一种对冷速敏感的变质剂，要获得良好的贬值效果要创 造出快冷条件； 11.AL-Si共晶合金、过共晶合金中同时加入稀土和磷，能同时细化初晶si和共晶si，称为 双重变质； 12.Al-si-mg合金固溶处理时、Mg2SI固溶入α（al）中、人工时效后呈弥散相析出、强化 合金、力学性能大幅提高； 13.AL-si-mg三元共晶点温度为559℃、理论固溶温度接近550℃左右、考虑炉温不均匀及 仪表误差、国标中将固溶处理温度定为535℃±5℃； 14.ZL101：si6~8%、%~%、其余为AL，铸态组织由树枝状α（AL）固溶体、共晶体（α+ β）组成、晶界上有微量的Mg2SI成针状，固溶处理时Mg2si融入α（AL）中、人工时效后沉淀析出； 15.ZL101可通过调整mg的上限、下限或采用不同的热处理规范来调节合金强度塑形指 标； 16.温度升高时，Mg2si开始聚集、容易成块，力学性能下降、故其工作温度不宜超过 150℃； 17.ZL104硅量较高同时加入锰、使得其力学性能高于zl101、Mn的除了起固溶强化作用 外、还可以改变针状富铁相的形状、形成骨架状的AlFeMnSi相、改善塑形。但相对于Fe含量低于%的高纯合金、本来不出现βsi相、此时加入Mn反而生成（Fe、Mn）AL6，降低塑形。 18.Mg在AL-Si合金中最大溶解度为7%、将Mg含量提高到~%、同时加入细化剂%~%，铁