鋁信訊 當金屬熔化成分調(diào)整完畢后，接下來就是鋁液的精煉工序。鋁合金精煉的目的是經(jīng)過采取除氣、除雜措施后獲得高清潔度的、低含氣量的合金液。精煉有下列幾種方法：

 

　　加入氯化物（ZnCl2、MnCl2、AlCl3、C2Cl6、TiCl4等）；通氣法（通入N2、Cl2或N2和Cl2混合物）；真空處理法；添加無毒精煉劑法；超聲波處理。

 

　　按其原理來說，精煉工序有兩方面的功能：對溶解態(tài)的氫，主要依靠擴散作用使氫脫離鋁液；對氧化物夾雜，主要通過加入熔劑或氣泡等介質(zhì)表面的吸附作用來去除。

 

　　（一）除氣

 

　　一般都是采用浮游法來除氣，其原理是在鋁液中通入某種不含氫的氣體產(chǎn)生氣泡，利用這些氣泡在上浮過程中將溶解的氫帶出鋁液，逸入大氣。為了得到較好的精煉效果，應使導入氣體的鐵管盡量壓入熔池深處，鐵管下端距離坩鍋底部100mm～150mm，以使氣泡上浮的行程加長，同時又不至于把沉于鋁液底部的夾雜物攪起。

 

　　通入氣體時應使鐵管在鋁液內(nèi)緩慢地橫向移動，以使熔池各處均有氣泡通過。盡量采用較低地通氣壓力和速度，因為這樣形成的氣泡較小，擴大了氣泡的表面積，且由于氣泡小，上浮速度也慢，因而能去除較多的夾雜和氣體。

 

　　同時，為保證良好的精煉效果，精煉溫度的選擇應適當，溫度過高則生成的氣泡較大而很快上浮，使精煉效果變差。溫度過低時鋁液的粘度較大，不利于鋁液中的氣體充分排出，同樣也會降低精煉效果。

 

　　用超聲波處理鋁液也能有效地除氣。它的原理是通過向鋁液中通入彈性波，在鋁液內(nèi)引起“空穴”現(xiàn)象，這樣就破壞了鋁液結構的連續(xù)性，產(chǎn)生了無數(shù)顯微真空穴，溶于鋁液中的氫就迅速地逸入這些空穴中成為氣泡核心，繼續(xù)長大后呈氣泡狀逸出鋁液，從而達到精煉效果。

 

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　　對于非金屬夾雜，使用氣體精煉方法能夠有效去除，對于要求較高的材料還可以在澆注過程中采用過濾網(wǎng)的方法或使熔體通過熔融熔劑層進行機械過濾等來去除。

 

　　對于金屬雜質(zhì)，一般的處理方法是化有害因素為有利因素。即通過合金化方法將其變?yōu)橛幸娴牡诙?，以利于材料性能的發(fā)揮。如果一定要去除的，多數(shù)情況下是利用不同元素沸點差異進行高溫低壓選擇性蒸餾，來達到除去金屬雜質(zhì)的目的。

 

　　由含鋁廢料熔煉成的鋁合金往往含有超標的金屬元素，應盡量將其除去?？梢圆捎眠x擇性氧化，可將與氧親和力比鋁與氧親和力大的各種金屬雜質(zhì)從熔體中除去。例如，鎂、鋅、鈣、鋯等元素，通過攪拌熔體而加快這些雜質(zhì)元素的氧化，這些金屬氧化物不溶于鋁液中而進入渣中，這樣就可以通過撇渣而將其從鋁熔體中去除。

 

　　還可以利用溶解度的差異的方法來除去合金中的金屬雜質(zhì)。例如將被雜質(zhì)污染的鋁合金與能很好溶解鋁而不溶解雜質(zhì)的金屬共熔，然后用過濾的方法分離出鋁合金液體，再用真空蒸餾法將加入的金屬除去。通常用加入鎂、鋅、汞來除去鋁中的鐵、硅和其他雜質(zhì)，然后用真空蒸餾法脫除這些加入的金屬。

 

　　例如將被雜質(zhì)污染的鋁合金與30%的鎂共熔后，在近于共晶溫度下將合金靜置一段時間，濾去含鐵和硅的初析出晶相，再在850℃下真空脫鎂，此時蒸氣壓高的雜質(zhì)如鋅、鉛等也與鎂一起脫除，除鎂后的純凈鋁合金即可鑄錠。

 

　　為了進一步提高鋁合金液質(zhì)量，或者某些牌號鋁合金要求嚴格控制含氫量及夾雜物時，可采用聯(lián)合精煉法，即同時使用兩種精煉方法。比如氯鹽-過濾聯(lián)合精煉，吹氬-熔劑聯(lián)合精煉等方法都能獲得比單一精煉更好的效果。

 

　?。ㄈ┙M織控制與變質(zhì)處理

 

　　1、亞共晶和共晶型鋁硅合金的變質(zhì)處理

 

　　鋁硅合金共晶體中的硅相在自發(fā)生長條件下會長成片狀，甚至出現(xiàn)粗大的多角形板狀硅相，這些形態(tài)的硅相將嚴重的割裂Al基體，在Si相的尖端和棱角處引起應力集中，合金容易沿晶粒的邊界處，或者板狀Si本身開裂而形成裂紋，使合金變脆，機械性能特別是延伸率顯著降低，切削加工功能也不好。為了改變硅的存在狀態(tài)，提高合金的力學性能，長期以來一直采用變質(zhì)處理技術。

 

　　2、變質(zhì)元素

 

　　對共晶硅有變質(zhì)效果的元素有：鈉（Na），鍶（Sr），硫（S），鑭（La），鈰（Ce），銻（Sb），碲（Te）等。目前研究主要集中在鈉，鍶，稀土等幾種變質(zhì)劑上。