鋁晶粒細化劑價格走勢

『壹』 鋁業,清理除氣箱和過濾箱有什麼危險

除氣機是有色金屬鑄造（如：壓鑄廠、有色金屬研究院實驗室等）行業的專用必備凈化設備。別名叫法有：鋁水除渣機，精煉除氣機，除氫機，鋁液凈化器，鋁水除氫機、鋁合金精煉除氣機、除氫機、鋁液除氣機、鋁水除氣機、除渣機、固定式鋁水除氣機、移動式鋁水除氣機、吊裝式鋁水除氣機、噴粉式鋁水除氣機、移動出粉式除氣除渣一體機、鋁液凈化機、熔鋁除氣機、坩堝爐除氣機、池式爐除氣機、熔煉爐除氣機、發射熔爐除氣機、配中轉包鋁液鋁水除氣機、除氣攪拌機、熔鋁提純設備、銅液除渣機等。
目錄
1.產品簡介
2.特點
3.設備原理和用途
4.工藝要求
5.應用技術說明（機型JQR-DIANLU-389為例）
6. 種類及簡介
7.除氣機意義
8.設備圖樣
產品簡介
除氣機是種無公害的綠色鋁液凈化處理設備，其原理如下：
旋轉式除氣機是通過高速旋轉並噴射惰性氣體的轉子把惰性氣體大氣泡打散成非常細微的小氣泡，並使其均勻地分散在金屬液中。通過減小氣泡直徑，這些氣泡總的表面積急劇增大，這就使得更多的惰性氣泡表面和金屬液中的氫氣和雜質接觸從而把這些有害物質帶到液體表面。
旋轉式除氣機的除氣關鍵是轉子能把進入的惰性氣體大氣泡打散成很小的氣泡，並使它們擴散在整個金屬液中。通過減小氣泡直徑，使得惰性氣體的表面積急劇增大，從而使得更多的惰性氣體表面和金屬液中的氫氣和雜質接觸並隨著氣泡的上升把氫氣或雜質從鋁液中清除。
進入鋁液惰性氣體的流量控制可以根據被處理的金屬液體體積來調節氣體的流量大小，轉桿和轉子的速度可進行調節，以產生適當大小的氣泡便於惰性氣體的擴散。
氬氣和氮氣都可以作為惰性氣體對熔融鋁液進行除氣。惰性氣體純度須在99.99%以上。
除氣是把惰性氣體噴入熔融鋁液以達到去除氫氣的目的。另外，除氣也被認為是讓雜質上浮的一種非常有效的辦法。 有兩種主要理論模式被提出以解釋除氣的原理。宏觀模式認為每種雜質的去除在本質上是相似的。微觀模式，也就是根據這一理論，由於氫氣的蒸汽壓較高，已溶解的氫氣向注入的鋁液中氣體內擴散。從理論上說，直徑為10微米大小的夾雜和一個氣泡接觸後，即吸附在氣泡上並上浮至液體表面。
旋轉噴氣除氣原理圖(略)
有四個因素會影響鋁液中氫氣和夾雜的去除速度 :
1)金屬流量或體積
2)惰性氣體流量
3)惰性氣體的擴散
4)惰性氣體和雜質的接觸。
研究表明，氫氣到達一個氣泡所需移動的距離越短，除氣速度越快。另外，氣泡和金屬液接觸時間越長，提高除氣效率的可能性就越大。由於這些原因，除氣時，狹窄且較深的除氣容器可使除氣效果更好。
除了吸附氫氣，除氣也使更多氧化物吸附在氣泡上。這就減少了精煉劑的用量，降低生產成本。
特點
1、旋轉精煉除氣機分為可移動及固定式等方式，分別適用於不同的操作環境。
2、除氣率在50%以上，縮短冶煉時間，降低生產成本。
3、適用於對坩堝爐、澆包、靜止箱內的鋁液進行凈化處理。
設備原理和用途
本設備的原理是工作中旋轉的石墨轉子將吹入鋁液中的惰性氣體（氬氣和氮氣）破碎成大量的彌散氣泡，並使其分散在鋁液中；氣泡在鋁液中靠氣體分壓差和表面吸附原理，吸收鋁液中的氫，吸附氧化夾渣，並隨氣泡上升而被帶出鋁液表面，使鋁液得以凈化；由於氣泡小而彌散，與旋轉熔液均勻混合中，並隨這轉動呈螺旋形緩慢上浮，與鋁液接觸時不會形成連續直線上升產生的氣流，從而顯著提高了凈化效果。氬氣和氮氣都可以作為對鋁液進行除氣除渣的氣體。惰性氣體純度須在99.99%以上。適用於對坩堝式熔爐、池式熔爐、發射熔爐、澆包/中轉包及靜止箱內的鋁液進行除氫/除渣凈化處理。
工藝要求
1.氣體流量 8--20 l/min
2.轉速 300--600rpm(轉包越大要求轉速越大)
3.除氣時間 6-15min（回爐料越多除氣時間也越長）
4.升降速度 4.0 m/min
應用技術說明
1.JQR-DIANLU-389技術
1.1機器設備
JQR-DIANLU-389金屬液自動處理站由5部分構成，即旋轉除氣機、料斗系統、螺旋進料噴撒裝置、可調擋板和電氣控制櫃，此外還包括為JQR-DIANLU-389特別開發的耗材（打渣劑和轉子）。
? 旋轉除氣機是JQR-DIANLU-389的最基本的構件，它同時也是加料系統、處理熔劑傳輸單元和可動擋板的固定基體。原則上講，旋轉除氣機都可以作為CQJ處理站的基礎構件，但是除氣機本身太小時，就無法將其它部分物理固定在上面。
? 料斗系統包含一到兩個熔劑箱，最多可以同時添加兩種處理熔劑（如清渣和變質）。封閉的料斗設計可防止熔劑吸潮，料斗中的感測器用於提示熔劑量。
? 熔劑噴撒裝置安裝在料斗出口處，用於將處理熔劑自動噴撒到漩渦中。該裝置由電機驅動螺桿，從而實現熔劑傳遞量的精確控制。熔劑添加量通過螺旋推進時間控制。
? 可調擋板的移動也由電機驅動，可以在處理過程中任意地浸入和提出合金液。從合金液中提出擋板有助於在合金液中形成漩渦，擋板浸入合金液中不僅可消除漩渦，同時優化除氣除渣過程。
? 控制櫃包含一個PLC，用於保證獲得優良的處理過程，並維持穩定的處理過程。PLC主要控制JQR-DIANLU-389的如下功能：轉子、轉桿的升降及浸入合金液的程度，轉子、轉桿的旋轉速度，噴撒所需數量的處理熔劑，通入合金液中的氮氣的流量等。
1.2耗材產品
XSR轉子和COVERAL MTS系列打渣劑產品是JQR-DIANLU-389性能的關鍵。
具有專利的獨特設計的XSR高性能轉子有助於在熔劑添加過程中形成漩渦，並在之後高效地除氣除渣。XSR轉子具有極強的泵作用，可以將鋁液從轉子底部在泵作用下抽取入轉子中並立即與惰性處理氣體混合，同時鋁液從轉子中甩出的速度也相應提高，使惰性氣體氣泡分布在處理容器的鋁液截面上分布更加均勻一致，最終快速、徹底的除氣。
配合MTS開發的COVERAL MTS系列打渣劑產品包括清渣/打渣劑，含鈉變質劑，晶粒細化劑和去除特別元素的熔劑，所有這些產品在使用中產生的煙塵量都非常低。
2.2環境、健康和安全方面的好處
隨著環境方面立法的推進，要求鑄造廠減少污染數量的降低。ISO及其它相應提供了必要的指導文件，以減少排放。JQR-DIANLU-389可以幫助鑄造廠在環保方面有更好的表現，如：使用更少的耗材（處理劑、惰性氣體），減少產生的渣，減少排放，降低處理時間，降低熔煉時的過熱度、節約能源等。
金屬液處理過程中需要使用熔劑，通常市面上為粉末狀熔劑，配合JQR-DIANLU-389使用的為顆粒狀熔劑。經過測試收集金屬液處理過程中的排放物，發現其中影響健康的主要是熔劑反應生成的氟化物和氧化硫。盡管粉狀熔劑釋放的物質仍處於正常水平，但在各種情況下的試驗結果均表明顆粒狀熔劑的排放量顯著低於粉狀熔劑。微粒總數相應由使用粉末狀熔劑的19 mg/m3 減少到使用顆粒狀熔劑時低於0.46 mg/m3。使用顆粒狀熔劑後以氯化氫氣體形式排放出的氯總量則減少了一半以上，而粉狀熔劑的低氯排放在顆粒狀熔劑時得以保持。最重要的是使用顆粒熔劑可顯著減少氟化物的排放量，由19 mg/m3 減少到4 mg/m3以下。
使用傳統粉狀熔劑時，加入量是被處理鋁液重量的0.25%，而顆粒狀熔劑為0.125%，從邏輯上可知加入量的減少自然排放物相應減少，但根據試驗結果，兩種形態熔劑的排放物的數量與加入量不是正比關系，顆粒狀熔劑重量是粉狀熔劑的50%時，排放物減少了85%，這樣的結果使我們對熔劑的認識更加深入，熔劑的形態的確能夠改變其使用效率。
同時使用JQR-DIANLU-389後可對健康安全有非常顯著的作用，因為打渣劑添加到金屬液內並充分反應，故與傳統的處理熔劑相比氣體和煙塵等的排放顯著減少。因為降低了操作者的直接參與，從而提高了操作工人的安全性。
2.3經濟方面的好處
使用後由於同時JQR-DIANLU-389降低了處理成本，改善了性能並減少了浪費，從而節約了大量成本。
處理成本下降主要是因為惰性氣體和打渣劑使用量減少，且降低了人工成本。總體性能的改善體現在：更短的處理周期、金屬液質量良好的再現性、較高的可靠性和較低的維護成本。具體參見後面的案例。
種類及簡介
一：超聲除氣機
據國外媒體報道,美國南方線材公司（Southwire Com.）研發的Ultra-D除氣機早已面市,其商標Ultra-D中的

『貳』 金屬鑄件能否通過再結晶退火來細化晶粒為什麼

不能。

金屬的晶粒發生再結晶行為是因為本身之前發生了冷變形，晶粒內部儲存有較高的能量，從熱力學第二定律的意義上講是不穩定的，一旦外界提供能量助其突破勢壘，它會自發地釋放出這些能量冰箱能量更低、更穩定的狀態轉變，也就是通過在原先的變形晶粒的基礎上發生新晶粒的重新形核和長大的方式進行轉變。

理想的鑄錠組織是鑄錠整個截面上具有均勻、細小的等軸晶，這是因為等軸晶各向異性小，加工時變形均勻、性能優異、塑性好，利於鑄造及隨後的塑性加工。要得到這種組織，通常需要對熔體進行細化處理。

(2)鋁晶粒細化劑價格走勢擴展閱讀

晶粒細化法的關鍵是選擇合適的晶粒細化劑。比如在鋁合金中，最為困難的是選擇合適Al-Ti-B晶粒細化劑的Ti/B比例。近年來，對於鑄造鋁合金，有的學者開始採用新型AIB晶粒細化劑，用以生產具有非枝晶組織結構的鋁合金坯料。

化學晶粒細化法的缺點是晶粒細化劑只對某些特定的合金系有作用，有時這些晶粒細化劑會成為非金屬夾雜殘留在產品中，降低非枝晶組織坯料在半固態加工時的加工性能，並對最終產品的機械性能造成影響。

『叄』 青古銅到底是什麼材質做的！什麼鋼鍍的銅嗎

青古銅是仿古銅的一種電鍍種類，現代表面處理方法是：電鍍銅-鋅合金，再鍍槍黑，然後拉絲，再罩漆得到。

電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化（如銹蝕），提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性（硫酸銅等）及增進美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。

(3)鋁晶粒細化劑價格走勢擴展閱讀：

電鍍的工作原理：

電鍍需要一個向電鍍槽供電的低壓大電流電源以及由電鍍液、待鍍零件(陰極)和陽極構成的電解裝置。

其中電鍍液成分視鍍層不同而不同，但均含有提供金屬離子的主鹽，能絡合主鹽中金屬離子形成絡合物的絡合劑，用於穩定溶液酸鹼度的緩沖劑，陽極活化劑和特殊添加物（如光亮劑、晶粒細化劑、整平劑、潤濕劑、應力消除劑和抑霧劑等）。

電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下，經電極反應還原成金屬原子，並在陰極上進行金屬沉積的過程。因此，這是一個包括液相傳質、電化學反應和電結晶等步驟的金屬電沉積過程。

『肆』 晶粒細化，鋁鈦硼和鋁鈦碳哪個效果好

你好：

在鋁加工行業，晶粒細化方法包括提高冷卻速率、電磁鑄造、添加合金化元素等。

目前廣泛使用的晶粒細化方法是在熔煉工序添加「華夫錠」和流槽在線添加方法。其中在線添加具有效果好、方便、經濟、調整靈活、易實現自動化等優點。

在線晶粒細化劑主要有鋁鈦硼絲（Ai-Ti-B）和鋁鈦碳絲（Al-Ti-C）兩種。是通過常規鑄造（Casting）或連續鑄擠（CASTEX）的方法製造的。

鋁鈦硼中的TiB2粒子易在流槽的熔體中集聚沉澱，影響後續產品的加工性能和表面質量；鋁鈦硼對含有Zr、Mn、Cr和V元素的合金細化效果不好，出現所謂的「中毒現象」；鋁鈦硼中的B元素硬質點對有特殊加工和使用要求的鋁合金不利。

鋁鈦碳絲（Al-Ti-C）細化劑是一種新型的晶粒細化劑，它能夠克服鋁鈦硼絲（Ai-Ti-B）細化劑的不利因素，並有相當的晶粒細化效果和優點。

希望對你有用，望採納。

『伍』 怎麼解決鋁合金的光亮晶粒

1. 光亮晶粒與該合金中的銅（Cu）含量過高有關系，因此配料要控制銅的含量，適當增加精煉劑的加入量與增加精煉時間，有利於降低光亮晶的數量。

2. 採用高質量的AlTiBi晶粒細化劑可顯著改善合金鑄造組織，消除光亮晶，減少鑄造時冷熱端的溫差是抑制光亮晶的有效方法，鑄造狀態時消除光亮晶是最主要的預防措施。

3. 根據以上試驗與分析結果，通過提高鑄造溫度與鑄造速度、提高分配盤及流槽溫度、減少鑄造平台冷熱端溫差等方法，使光亮晶形成機率明顯降低，鑄錠合格率從70.96%提高到91.3%。

『陸』 細化晶粒的方法有哪些

細化晶粒的方法有：降低熔液的澆注溫度、變質處理、震動攪拌等方法。

1、增大過冷度可以提高形核率與生長速率的比值，從而使晶粒數增大，晶粒細化。 增大過冷度，實際上是提高金屬凝固時的冷卻速度，這可以通過採用吸熱能力強、導熱性能好的鑄型（如金屬型），以及降低熔液的澆注溫度等措施來實現。這種方法對於小型鑄件或薄壁鑄件效果較好，但對於大型鑄件就不合適了。

2、變質處理就是向金屬液體中加入一些細小的形核劑（又稱為孕育劑或變質劑），作為非均勻形核的基底，從而使晶核數大量增加，晶粒顯著細化。變質處理是工業生產中廣泛使用的方法。

3、震動、攪拌在澆注和結晶過程中進行機械振動或攪拌，也可以顯著細化晶粒。這是因為振動和攪拌能夠向金屬液體中輸入額外能量、增大能量起伏，從而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面，振動和攪拌可以使枝晶碎斷，增大晶核數量方法有機械法、電磁法、超聲波法等。

(6)鋁晶粒細化劑價格走勢擴展閱讀

影響細化效果的因素：

1、細化劑的種類。細化劑不同，細化效果也不同。實踐證明，Al-Ti-B比Al-Ti更為有效。

2、細化劑的用量。一般來說，細化劑加入越多，細化效果越好。但細化劑加入過多易使熔體中金屬間化合物增多並聚集，影響熔體質量。因此在滿足晶粒度的前提下，雜質元素加入的越少越好。

從包晶反應的觀點出發，為了細化晶粒，Ti的添加量應大於0.15%，但在實際變形鋁合金中，其他組元（如Fe）以及自然夾雜物（如Al2O3）亦參與了形成晶核的作用，一般只加入0.01%-0.06%便足夠了。

『柒』 經過熱軋後 為什麼各種不同工藝下的鋁合金的晶粒形狀大小不同

金屬晶粒的大小產要取決於結晶過程中的形核率N（單位體積中單位時間形成的晶核數）和晶核長大速 率 G（單位時間內晶核長大的線速度）。形核率 N 大，則結晶後晶粒多、細；而長大速率 G 大，則晶核長大快， 晶粒就粗大。 在一般冷卻條件下，冷卻速度提高，則過冷度大，而形核率和長大率均隨過冷度增大而增大。由於 隨過冷 度增大形核率比長大率增加得快，因此最後結果是晶粒細化。 除了控制過冷度可以控制晶粒大小外，在結晶過程中進行變質處理，也是常用的控制手段。變質處理是在液 態金屬澆注前專門加入可成為非自發晶核的固態變質劑，增加晶核數，提高形核率，達到細化晶粒的目的。 此外，還有採用機械振動、超聲振動和電磁振動等方法，使結晶過程中形成的枝晶折裂碎斷，增加晶核數， 達到細化晶粒的目的。 實際金屬結晶後形成多晶體，晶粒的大小對力學性能影響很大。一般情況下，晶粒細小則金屬強度、塑性、 韌性好，且晶粒愈細小，性能愈好。

『捌』 生鐵脫氧能用鋁不

不可以，一般用鎂脫氧！
在煉鋼和鑄造過程中降低鋼中氧含量的反應。是保證鋼錠(坯)和鋼材質量的重要工藝環節。在鋼液中氧以溶解形式(〔O〕)或非金屬夾雜物形式(MxOy)存在。在吹氧煉鋼過程中，隨著雜質含量的降低，鋼液中[O]含量升高。如果將未經脫氧的鋼出爐澆注，則鋼液中溶解的氧在冷凝過程就要與碳反應，析出CO氣泡而發生沸騰;隨脫氧的程度不同，析出氣體的特性有著顯著的差異。經充分脫氧的鋼液，在冷凝過程中沒有CO析出，不發生沸騰，是平靜的，故稱鎮靜鋼;輕度脫氧的鋼液，在冷凝過程中碳氧發生反應，析出CO，有明顯的沸騰現象，此為沸騰鋼;部分脫氧的鋼液，在凝固一段時間後，剩餘的氧與碳反應，產生短時間的沸騰，則為半鎮靜鋼。圖1表示脫氧程度不同的鋼中氧含量范圍。由圖1可見，沸騰鋼脫氧，即輕度脫氧，只使鋼液中氧含量稍許下降，但仍超過與碳平衡所需的含量。半鎮靜鋼脫氧，即部分脫氧，大致可使鋼的氧含量達到與碳平衡的含量，故又稱為平衡鋼。鎮靜鋼脫氧，亦即充分脫氧使鋼的氧含量大大低於與碳平衡的含量。鋼液脫氧雖降低[O]的含量，但若不使脫氧產物MxOy上浮排除出去，而殘留在鋼液中形成鋼中非金屬夾雜物，則影響鋼的質量;所以，脫氧時要盡可能排除脫氧產物。因此，脫氧就是要降低鋼中總氧量∑O(∑O=[O]+OMxOy)。但不管煉鋼技術如何發展、改進，鋼中總還殘留有夾雜物，所以脫氧時還要控制殘留夾雜物的形態、大小和分布，以保證鋼的各項性能(見鋼中非金屬夾雜物)。

1—鎮靜鋼;2—半鎮靜鋼;3—沸騰鋼;4—脫氧前一般含氧范圍;5—氧與碳的平衡曲線

脫氧得當還可保證鋼的晶粒度。鋼中單獨加入或復合加入鋁、釩、鈦、鋯，則使奧氏體晶粒粗化溫度升高。脫氧時，這些元素除生成氧化物外，還生成氮化物;而釩、鈦、鈮、鋯還會生成碳化物。這三種化合物的粒子都可阻止晶粒長大，其中碳化物最為有效，而氮化鋁比氧化鋁有效。鋁是強脫氧劑又是最常用的晶粒細化劑，所以細晶粒鋼只能是鎮靜鋼，而沸騰鋼和半鎮靜鋼只能是粗晶粒鋼。但半鎮靜鋼加少量鈮、釩可得到細晶粒鋼。鋼的脫氧工藝通常要與鋼的合金化相配合。二者配合得當，則有利於准確控製成分，提高合金元素的收得率。
脫氧的兩種最基本的方法是沉澱脫氧法和擴散脫氧法。

沉澱脫氧原理 沉澱脫氧也稱直接脫氧，將與氧的親和力強於鐵的元素以鐵合金或金屬塊等形式直接加到鋼液中，與氧生成不溶於鋼液的沉澱析出物MxOy，一般MxOy的密度小於鋼液的密度，而可上浮排除。鋼液中元素沉澱脫氧反應式一般為：

x[M]+y[O]=MxOy(s，l，g) (1)

式中M為脫氧元素。此反應的平衡常數KM為

式中aMxOy為脫氧產物的活度;aM為脫氧元素的活度;aO為溶解氧的活度。當脫氧產物為純氧化物或呈飽和tuo 脫}

狀態時，aMxOy＝1。所以，取其倒數K=1/KM= [aM]x[ao]y叫做脫氧常數，用以判斷元素的脫氧能力。在一定溫度、一定濃度，某一元素的脫氧常數K值越小，與該元素平衡的氧含量便越低，則該元素的脫氧能力就越強。各種元素脫氧能力的測定，現多採用固體電解質定氧探頭進行電動勢法測定，脫氧的熱力學數據如表1所示。1600℃時鐵液中各種元素的脫氧能力如圖2。由圖2可見，當元素含量為0.1%時，各種元素的脫氧能力由強到弱的順序是：Al，Ti，B，Si，C，V，Cr，Mn。圖中曲線表明，脫氧元素含量升高時，與之平衡的氧含量下降;但脫氧元素含量達到某一數值後，隨著脫氧元素含量升高，相應的平衡氧含量反而增加。而且脫氧能力越強的元素，其平衡氧含量增高的臨界含量(轉折點)越低。在不同溫度下，與不同元素含量相平衡的氧含量，可利用表1數據進行計算。從脫氧常數K與溫度T的關系式可知，升高溫度則脫氧常數K值增大，即升高溫度脫氧反應式(1)的平衡向左移動;而降低溫度時，平衡向右移動。這意味著當鋼液溫度降低時(在鋼液凝固時)，脫氧反應將繼續進行，並形成新的脫氧產物，而它們往往來不及從鋼中排除出去。因此，在鋼脫氧時應加入適量脫氧劑，使鋼液中殘余氧量立即降到相當低的水平，以減少凝固降溫時脫氧產物的生成。

『玖』 細化金屬材料晶粒的方法有哪些

一、液態結晶過程中的細化
1、增加過冷度，加大冷卻速度。
2、添加形核劑、孕育劑、變質劑
3、振動處理
4、電磁攪拌、超聲波攪拌
二，固態下的晶粒細化
1、熱處理細化：包括正火、感應加熱淬火等方式
2、塑性變形+再結晶細化

『拾』 求問熔模鑄造鋁合金ZL301儀器罩的工藝設計

介紹了鋁合金熔模鑄造的特點,鋁合金熔模鑄造常用的石膏型熔模鑄造和陶瓷型熔模鑄造工藝,鑄造鋁合金的精煉、變質、細化工藝和鋁合金液的過濾凈化技術。關鍵詞:熔模鑄造鋁合金過濾凈化中圖分類號:TG146.2;TG249.5文獻標識碼:B文章編號:1001-2449(2000)06-0048-03近十幾年來,在世界鑄件的構成中出現了一個引人注目的趨勢,這就是鋁合金鑄件的生產量迅速增長。由於鋁合金具有密度小、比強度高等一系列優良特性,廣泛地應用於航空、航天、汽車、機械等行業,尤其在汽車工業中,為了降低油耗,提高能源利用率,產品設計越來越考慮到輕量化,用鋁合金鑄件代替鋼、鐵鑄件,將是長期的發展趨勢。隨著國內外航空、航天、汽車、船舶、機械、電子等行業所用零部件的結構向著大型、薄壁、復雜、整體、輕量化的方向發展,使鋁合金精密鑄造技術得到了迅速的發展。1鋁合金熔模鑄造的特點[1]1.1可製作大型、薄壁、復雜鑄件目前,發達國家可以生產大型的電子設備框架、殼體等鋁合金精鑄件,最大尺寸可達800~1000mm,壁厚一般為1.5~2.0mm、局部僅為0.75mm,尺寸公差為0.125mm/25mm。1.2鑄件表面質量優異精密薄壁鋁合金鑄件表面粗糙度一般要求嚴格,其Ra0.8~3.2m。1.3可為結構復雜、薄壁的部件提供整體成形技術零件經機加工後再焊接成組合件,使零部件的復雜程度受到限制,表面粗糙度增加,製造成本上升。而採用精密鑄造技術可以使結構很復雜的零部件一次成形。如波音767飛機上的燃油增壓泵殼體鑄件,由22個蠟模分別壓制後再組合成4個組合蠟模,然後把這4個組合蠟模組裝成增壓泵殼體整體蠟模,用石膏混合漿料灌注成石膏型,在真空下澆成鑄件。1.4可顯著提高材料利用率由鍛造毛坯經機械加工成形的零件需要切除大量金屬,造成金屬材料的極大浪費。如用整體精密鑄件代替經機械加工再組合的部件,就會大大提高材料利用率,從而顯著降低產品的製造成本。1.5可大大縮短產品研製生產周期如美國巡航導彈AGM-89B,其彈體用9個大型整體鑄件代替44個鋁精密模鍛件、機加工件焊接而成的組合件,使導彈的製造工時節省75%,製造成本降低30%。2鋁合金熔模鑄造工藝2.1熔模製作鋁合金的熔點低,澆注溫度也低,表面張力大,鋁合金液表面易形成氧化膜,因而鋁合金液對鑄型壁上微小孔穴的復制能力較差,型壁上的微小凸起或夾雜物都會在鑄件上造成較大的凹痕。因此,模料的性質和蠟模的表面質量對鋁合金鑄件的表面粗糙度有很大影響。糊狀模料在表面粗糙度低的壓型表面也復制不出表面粗糙度低的蠟模。為製得表面粗糙度低的熔模,應採用粘度小、覆型能力強的液態模料高壓注射成型。對內腔復雜的鑄件,熔模的內腔可採用水溶芯成型。2.2石膏型熔模鑄造石膏型的復制性好,可獲得尺寸精度高,表面粗糙度低的鑄件;石膏型的導熱率低,同時又是熱模澆注,因此能澆注出比陶瓷型精鑄壁厚更薄的鑄件[2],有利於薄壁鑄件在壓力下結晶凝固,能澆注出壁厚不均的薄壁精鑄件而不產生縮松和縮孔。因此石膏型熔模鑄造主要用於鑄造大型、薄壁、復雜、整體的鋁合金精密鑄件。根據石膏型混合料的水粉比,量取定量自來水注入容器中,再將粉料均勻撒入水中攪拌2~5min,最好將攪拌器與模組箱套同置於真空室內,攪拌與灌漿都在真空下進行,可有效地防止石膏型產生氣泡、憋氣、澆不足等缺陷。為了穩定工藝,確保質量,攪拌的水溫應控制在一定范圍,在加水的同時,將其他液態附加劑如正辛醇溶入水中一起加入。石膏型凝固後到脫蠟之前應放置24h,使石膏充分硬化。對於拔模石膏型,拔模後可直接焙燒,無須脫蠟,由於型中沒有殘蠟,石膏型焙燒溫度達到250~400即可,以去除自由水和結晶水。對於熔模石膏型,為了將脫蠟時滲入石膏型內的殘蠟燒盡,應該焙燒至650~750。由於石膏型透氣性較差,宜採用真空下澆注、負壓或離心澆注。2.3陶瓷型殼熔模鑄造採用傳統的陶瓷型殼熔模鑄造法,通過改進工藝可以製造復雜的中、小型鋁合金熔模精鑄件。由於鋁合金熔模鑄件壁薄、強度低,鑄後只能通過輕輕敲擊澆注系統的方法脫殼。但鋁合金澆注溫度低、密度小,澆注時所產生的動壓力和靜壓力以及熱沖擊都小。因此,要求型殼具有較高的濕強度、良好的透氣性、適當的高溫強度和低的殘留強度。為了降低型殼殘留強度,可以採取以下措施[3]。(1)選用粘度較低、粘接強度較大的粘結劑,如選用硅酸乙酯水解液可能比硅溶膠更有利。(2)減少型殼層次。(3)加大加固層撒砂粒度。(4)降低型殼焙燒溫度,在制殼塗料中加入附加物如氧化劑或乳膠等,使型殼的焙燒溫度、型殼高溫強度和殘留強度降低,改善型殼的潰散性和透氣性。3鋁合金的熔煉工藝熔煉工藝過程是鋁合金鑄件生產的重要環節,鋁合金熔煉不僅要保證合金的化學成分合格均勻,並在很大程度上決定鑄件組織的緻密程度和力學性能,為此應嚴格控制合金的熔煉工藝。3.1鑄造鋁合金的精煉處理鋁的化學性質比較活潑,熔煉過程中易與水氣反應,發生氧化並吸氫。氫在液態和固態鋁合金中的飽和溶解度相差近20倍[4],因此鋁合金鑄件易產生針孔、夾雜等缺陷。精煉的目的就是去除鋁合金液中的氣體和非金屬夾雜物。鋁合金中的氣體主要是氫(佔85%以上),夾雜物主要是氧化鋁。夾雜物和氣體是相互作用的,有人測得,當鋁合金液中雜質的含量為0.002%和0.2%時,相應的每100g鋁合金液中氫含量為0.2ml和0.35ml,在高純鋁中每100g鋁合金液中含氫量高達0.4ml時,才會出現氣孔,而在工業純鋁中每100g鋁合金液中含氫僅有0.1mg時,就會出現氣孔,當合金液中雜質的含量<0.001%時,即使每100g鋁合金液中含氫量達到0.3ml也不會出現針孔[5]。可見除氣必須除渣,除渣是除氣的基礎。減少環境污染及降低生產費用是鋁合金精煉技術發展的方向[6],目前國內外採用的精煉方法均存在這樣或那樣的不足,為此國內外研究者又開發了兩類有效的精煉方法,即旋轉葉輪法(RID法)和噴射熔劑法(FI法)。RID法使用於較小熔化量的鋁合金精煉處理,試驗證明RID法的除氫效率是傳統的單管噴槍吹氣法的3倍。噴射熔劑法於80年代初出現,並很快引起人們的關注,該法精煉處理效果優於傳統熔劑法。旋轉葉輪法和熔劑噴射法的原理、特點和適用范圍見表1[7]。表1旋轉葉輪法和熔劑噴射法的原理、特點和使用范圍精煉方法工作原理技術特點使用范圍熔劑噴射法(FI法)粉狀熔劑以惰性氣體作載體均勻噴入合金液,增加熔劑與合金液接觸面積,增強除渣作用,同時熔劑改變氣泡與合金液界面的性質,提高惰性氣體的除氫效果精煉效果好,時間短,處理5~10min,100g熔液中的氫含量可降至0.06ml,熔劑用量少,對人體危害小,處理費用低,操作方便,質量穩定,使用乾性熔劑時,鋁的損耗小適用於除氣除渣要求嚴格和精煉變質或細化一次完成的熔液處理旋轉葉輪法(RID法)通過葉輪旋轉切割將大氣泡打碎成直徑約為0.5mm的小氣泡,它們均勻分布於合金液中,緩緩上升,可提高除氣效果,為改善除渣作用可在惰性氣體氮氬中加入5%~10%的氯或氟里昂等活性氣體(旋轉葉輪轉速300~500r/min)除氣效率高,可使100g熔液中的氫含量減少到0.06ml,惰性氣體不污染環境,不引起合金燒損,並且處理費用低,工藝參數易於控制,重現性好。缺點是石墨制葉輪容易損壞,壽命低適用於各種合金,特別是含鎂、鈉、鍶等易燒損元素的合金3.2鑄造鋁合金的變質和晶粒細化3.2.1變質處理A-lSi合金變質處理通常採用純金屬、中間合金和熔劑三種方式。鈉變質一般採用熔劑方式,Sr,Sb,Te,RE等變質一般採用純金屬,Sr,RE還以中間合金或熔劑形式加入。近年來又開發了Na-Sr,Sr-RE等復合變質劑,取得了較好的效果。如採用w(RE)=0.2%和w(Sr)=0.04%復合變質劑對ZL101合金變質處理獲得了單獨加入w(Sr)=0.08%的變質效果[8],而且同時減小了鑄件的針孔傾向,採用Na-Sr復合變質既解決了Na變質有效期短的問題,又解決了Sr變質潛伏期的問題。3.2.2晶粒細化自40年代起人們就發現在鋁合金中加入微量鈦和硼能大大的細化晶粒,使初晶-Al由粗大樹枝晶變成細小等軸晶。同時改善合金的補縮能力,減小熱裂傾向,減小針孔的尺寸和數量,使其分布更為彌散,改善合金的化學、電化學特性和表面質量。目前國內外常用的晶粒細化劑的作用特點及適用范圍見表表2各種晶粒細化劑的作用特點細化劑作用特點加入量/%適用合金鈦(Ti)Al3Ti,TiC可作為外來晶核,使晶粒細化,對A-lCu系合金細化效果更好,晶粒尺寸可由1~3mm減至0.2~0.5mm0.1~0.15ZL101A,ZL114A等0.2~0.25ZL201,ZL201A等鈦硼(Ti+B)Al3Ti,TiB2,AlB2均可作為晶核,細化效果和抗衰退能力均較單獨加鈦好,中間合金中的鈦硼質量比通常為5,而鹽類細化劑中的則為7~10Ti:0.25B:0.005ZL205ATi:0.05B:0.01ZL101A,ZL105A鋯(Zr)Al3Zr作為非自發核細化晶粒,對A-lMg系合金作用比Ti強0.1~0.15ZL301,ZL205A等4過濾凈化技術近十多年來,合金液的過濾凈化技術在國內外鑄造生產中得到了廣泛應用,採用陶瓷過濾片或硬化了的玻璃纖維過濾網[9],去除合金中夾雜,改善鑄件力學性能、加工性能、使用性能和提高鑄件合格率方面的效果十分顯著。對鋁合金液的過濾凈化可採用柔性玻璃纖維過濾網,將其放入型殼澆口杯中或放入型殼直澆道中,能有效地去除鋁液中的非金屬夾雜物,並顯著地減少砂眼、氣孔、渣眼等缺陷,提高合金性能,因此過濾凈化技術在鋁合金熔模鑄造中得到越來越廣泛的應用。5結語鋁合金熔模鑄造技術是近凈形化先進製造技術之一,隨著鋁鑄件在國民經濟中需求量增加,在21世紀將會得到更加迅速的發展。我們應在鋁合金熔模鑄造用原輔材料質量的提高、大型薄壁復雜鋁合金精鑄件整體成形技術、鋁合金熔煉質量爐前檢測技術、鋁合金澆注充填技術等方面開展研究,以提高我國鋁合金熔模鑄造的技術水平,推動行業技術進步。參考文獻1葉榮茂,王惠光,田競.有色合金薄壁精密鑄件鑄造工藝的發展和特點.特種鑄造及有色合金,1995(2):33~342譚德睿,陳美怡.藝術鑄造.上海:上海交通大學出版社,1996.3蔣育華.提高鋁合金陶瓷型殼熔模精鑄件質量的技術途徑和方法.全國熔模精密鑄造理論與技術學術研討會,山東威海,1994.4熊艷才,黃志光,王文清.鋁及鋁合金含氫量直接測定的研究與進展.特種鑄造及有色合金,1995(4):12~155康積行,付高升.鋁熔體中夾雜物和氣體的行為.特種鑄造及有色合金,1995(5),5~86楊長賀.面向21世紀的鋁液除氫凈化技術.特種鑄造及有色合金,1999(增刊):109~1117航空製造工程手冊.北京:航空工業出版社,1994.8李沛勇,賈均,郭景傑.亞共晶A-lSi合金熔體處理的研究進展.特種鑄造及有色合金,1997(2):36~399陳糹采中,佘植中,周善民等.鋼精鑄件過濾技術的研究.特種鑄造及有色合金,1998(1):18~21