铝硅系铸造铝合金中的铁相_蔡勖勤

格式：pdf
大小：797.93 KB
文档页数：5

下载文档原格式

/ 5

铝合金中的含铁相

〜综述〜铝合金中的含铁相徐鲁杰1,张金民2(1.海军驻洛阳地区军代室，河南洛阳571002；2.中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳571637)摘要：铝合金中的富铁相有a-Fe相和0-Fe相，后者对铝合金的性能有危害。

一般认为，减少针状0-Fe 相，或使0-Fe相转变为汉字状或颗粒状的aFe相，可改善铝合金的力学性能。

铝合金中含铁相的结构有四方晶系、六方晶系、单斜晶系、正交结构和体心立方结构等。

采用重力沉降法、电磁分离法和过滤法等降低铝熔体中f》元素的含量，可以消除含f》相对合金性能的危害。

然而，铁元素也能改善铝合金的性能，部分高Fe铝合金具有较好的力学性能。

关键词：铝合金;含铁相;危害；力学性能中图分类号:TG113.12文献标志码：A 文章编号：1008-1690(2020)06-0015-04Iran-having Phast in Aluminum AlloyXU Lujic1,ZHANG Jinmin2(itae Reareseatative Office o f tha Nave in Luoyano,Luoyuno471002,Chino；2.2uoyano Ship MdtCdl Reseerch Institute.Luoyano471639,Heaan Chino)Abstrach:Iroo-Tch ppases in aluminum Hoy incluUe a-Fe ppass i V p-Fe ppass,th latteo will do hami te tae properties of aluminnm Hoy.It is ueaeralia consinerea tUai mechnicel properties of aluminnm dlloy may be improvea by decrease in acichlao p-Fe phass oo by transfomidtion of p-Fe ppass inte Chinese characteo oo urannlac a-Fe ppase.The iron-0aving ppases in aluminnm Hoy possess suh structures as tetraaonai system,.6X3(023：system,monoclinic system,ortUogonai stmcture,ang bogy centred chUic stmctum.The decrease in ien content in melted aluminum by oravitationai settling,electromaanetir sefaration,oo filtration process is)1》te dimirate disanven taoeons inUuence of ta》iron-centaining ppase on proneeies of ta》alloy.Iron》ement cen alse improve pronerties of aluminum lloy,howeveo,some of th hig0-iron aluminum toys have betteo mechanicot proneeies. Key worit:aluminnm loy；iron-0avine ppase;ham;mechanicot pronerte0引言关于铝合金中铁的作用,不少文献均有论述,大多认为铁是铝合金中的有害杂质元素卩5。

ADC12铝合金压铸缸体硬质点分析及改进措施

ADC12铝合金压铸缸体硬质点分析及改进措施印小松;刘宏庆;柯研;康忠臣【摘要】某厂生产的一批ADC12铝合金压铸缸体出现硬质点,在机加工时出现打刀现象,并使产品形成微裂纹.通过硬度检测、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析和能谱分析等方法,对ADC12铝合金压铸缸体出现硬质点的原因进行了分析.结果表明:由于氮气纯度较低、铝液不纯净、未及时扒渣,造成杂质进入铝合金压铸型腔后形成硬质点,从而在机加工时出现打刀现象.最后提出了相应的改进措施%Hard spots were found in the die cast cylinder block of ADC12 aluminum alloy.The knife phenomenon appeared during machining and the product formed the micro cracks.The causes of hard spots in ADC1 2 aluminum alloy die casting cylinder block were analyzed by methods of hardness testing,composition analysis,metallographicexamination,scanning electron microscopy and energy spectrum analysis.The results show that the hard spots formed after the impurities enter into the die casting cylinder block of the aluminum alloy,cause by low purity of nitrogen,aluminum water,and not slagging intime.Therefore,the knife phenomenon appeared duringmachining.Finally,the corresponding improvement measures are presented.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)005【总页数】4页(P339-342)【关键词】ADC12铝合金;硬质点;压铸缸体【作者】印小松;刘宏庆;柯研;康忠臣【作者单位】重庆秦安铸造有限公司,重庆402247;重庆秦安铸造有限公司,重庆402247;重庆秦安铸造有限公司,重庆402247;重庆秦安铸造有限公司,重庆402247【正文语种】中文【中图分类】TG146.1汽车发动机缸体以前多采用传统灰铸铁材料砂型铸造，具有缸体质量大、制造过程对环境污染大等缺点。

ZL101铸造铝合金硅的光谱分析方法研究

ZL101铸造铝合金硅的光谱分析方法研究摘要：随着新技术的采用，定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。

还可以进行微区分析。

本文针对影响铸造铝合金光谱分析质量的关键问题：Si元素的分析结果不稳定、准确度不高，通过分析优化，利用自制的随炉控样，在贝尔德DV5型光谱仪上成功地完成了该合金的光谱分析方法试验工作；并完善了该合金的光电直读分析方法，使分析结果更加准确可靠及稳定。

关键词：分析优化随炉控样稳定0 引言ZL101是亚共晶铸造铝合金，属于高合金化的Al-Si-Mg系合金，具有密度小、强度高、耐腐蚀及铸造性能好等特点，广泛的应用于制造行业中。

中航工业洪都制造工程部为适应生产，加大了该合金的铸造量，但现有的分析方法在分析过程中存在分析结果准确度不高，而且分析结果不稳定。

为了配合生产，准确快速的分析出结果，我们在美国贝尔德DV5型直读光谱仪上进行了方法试验，发现了影响该合金分析质量的关键性问题是：Si元素的分析结果不稳定，分析准确度不高；而硅元素可以改善合金的流动性，降低热裂倾向，减少疏松，提高气密性，对材料的性能起着重要作用。

针对上述问题，根据以往的分析经验，制定措施，通过一系列优化试验，有效的解决了该关键性问题，大大提高了分析准确度和稳定性，证明该方法准确可靠，重现性好，分析速度快，完全满足生产实际需要。

1 光谱分析方法的特点（1）分析速度较快原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。

（2）操作简便有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。

在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。

（3）不需纯样品只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。

这是光谱分析一个十分突出的优点。

（4）可同时测定多种元素或化合物省去复杂的分离操作。

几种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性

E 640～612
4. 4
1. 4
646
12. 5
1) 为未出现裂纹
212 耐蚀性 21211 盐雾喷射腐蚀从 4 种试样 A ( ZL101) 、C、D ( ZL301) 及 E 盐雾腐蚀试验后表面状况可以看出 :C 及 D 均可见明显的局部腐蚀 (点蚀) ,且程度相当。A 抗腐蚀性差 ,以均匀腐蚀为主。E 合金表面未见明显局部腐蚀痕迹 ,只是表面由原来亮灰色变为暗灰色 ,表现很好的耐蚀性。E 合金表现的优良耐蚀性与其构成成分有关。其中镁和硅为主要合金元素 , 生成强化相 Mg2 Si 。锰的加入减少铁的有害影响 ,增大合金元素的
表 1 试验合金成分及其力学性能
化学成分 (质量分数P%)
力学性能
编号
Si Mg Mn Cr Zn Ti Al δ6PMPa δ5P %
A( ZL101) 7. 1 0. 30
余 216
4. 8
B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6. 50
0. 08 余 231
5. 0
C
8. 58
1. 40 0. 07 余 280
6. 1
D( ZL301)
测定了砂型浇注试棒在 T4 态下的拉伸强度及延
伸率。试样尺寸为P○20 mm ×180 mm ,平行试样 3 根。
耐蚀性能测试采用中性盐雾试验 ,按 GJB4. 11283 的《舰船电子设备环境试验盐雾试验》进行。采用间歇喷雾方法 ,即连续喷雾 8 h ,停 16 h ,总计 24 h 为一周期 ,共 24 周期。应力腐蚀是采用恒伸长速率试验法 (CERT) , 拉伸实验在 Instron8032 型电子拉伸机上进
摘要 : 研究了 5 种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性。5 种铸造铝合金分别为铝硅系的 A ( ZL101 , Al2711 %Si2013 %Mg) ,铝镁系的 B (Al26150 %Mg20128 % Ti) 、C (Al28158 %Mg2114 % Zn20107 % Ti) 、D ( ZL301 , Al2 1010 %Mg20109 %Ti) 及新近研制开发的低镁低硅铝合金 E(Al2215 %Si2211 %Mg2018 %Mn2012 %Cr) 。结果表明 , 5 种铝合金具有良好的力学性能。合金 A 铸造性能较好 ,耐蚀性差。合金 B 、C、D 耐蚀性好 ,但铸造性、抗应力腐蚀性能差。低镁低硅的铝合金 E 具有极好耐蚀性及其它综合性能。关键词 : 铝合金 ; 铸造性能 ; 力学性能 ; 耐蚀性 ; 应力腐蚀

铝压铸件中的硬质点及非金属夹杂物

1 351
2. 3 MgO Al2O3 化合物
图4 硬质点处折叠膜片状 Al2O3 夹杂物 × 400
在硬质点处还发现有少量富 Mg 化合物 ,如图 6 上部的深色多边形颗粒 , 其微区成分分析结果为 : w (Mg) = 22. 36 % , w (Al) = 73. 19 % , w ( Si) = 3. 38 % ( 氧量未计入 ) ,可知它们是 MgO Al2 O3 化合物。
间的反应而在炉壁上形成的结瘤物。目前所用耐火炉衬中常含有较多的 SiO2 , 按热力学反应 ,SiO2 在高温下有可能与铝液发生反应 [ 4～5 ] ,最后生成 Al2 O3 x SiO2 复合氧化物 ,在炉壁上形成结瘤。对炉壁上结瘤物所用的 X 光结构分析证实了其中含有相当数量的硅酸铝 (Al2O3 xSiO2 ) ,见图 7 。
( 上接第 87 页)
( 原载 2000 年第 5 期 )
铝夹杂物通常是二者的混合物 , 对炉壁所附氧化渣的 X 光结构分析结果证实了这一点 ( 见图 7) 。
淋雨受潮而在表面产生较厚的腐蚀层以至将大量气体和氧化铝夹杂物带入铝液。 (2) 小块铝料表面积大 , 带入的氧化夹杂物多 , 不能直接加入用作炉料。 (3) 铝液转注时应注意液流的平稳流动 ,防止铝液的飞溅 ,并应尽可能减少转位的次数。 (4) 选用高 Al2 O3 含量的耐火炉衬材料 , 防止铝液与耐火炉衬间的反应而产生大量结渣 ,并按时清理炉壁的残渣。 (5) 采用旋转转子法 ( RID) 吹氮或喷射熔剂法 ( FI)
压铸合金及工艺
特种铸造及有色合金 2002 年压铸专刊
3 Ξ
铝压铸件中的硬质点及非金属夹杂物
上海交通大学陆树荪ΞΞ 乐书华张少宗印飞王国祥上海汽车有色铸造总厂戴国定

铝合金铸造工艺考核试卷

铝合金铸造工艺考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列哪种方法不属于铝合金铸造的常用铸造方法？（）
A.砂型铸造
1. ABD
2. ABC
3. AD
4. ABD
5. AB
6. ABC
7. ABC
8. ABC
9. ABC
10. ABC
11. ABC
12. ABCD
13. ABCD
14. ABC
15. ABC
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.氩气
2.高
3. 100
C.降低铸造速度
D.提高铸造温度
6.哪些因素会导致铝合金铸件出现夹渣缺陷？（）
A.熔炼过程中未充分搅拌
B.熔体中含气量过高
C.铸造温度不适宜
D.模具温度过高
7.以下哪些铝合金适用于砂型铸造？（）
A. Al-Si系
B. Al-Mg系
C. Al-Cu系
D. Al-Zn系
8.以下哪些是铝合金铸件热处理的目的？（）
A.铸件表面出现氧化皮
B.铸件内部出现缩孔
C.铸件尺寸偏差
D.铸件表面粗糙
13.下列哪个因素会影响铝合金熔炼过程中的熔体温度？（）
A.铝合金成分
B.熔炼设备
C.环境温度
D.铸造工艺
14.下列哪种方法可以提高铝合金铸件的表面质量？（）

铁含量对压铸铝合金力学性能的影响

铁含量对压铸铝合金力学性能的影响摘要：铝合金压铸过程中，除了铁素体会消耗一部分合金元素外，还会发生一些化学反应。

在生成第二相的同时，还会生成一些新的化合物。

这些化合物在压铸过程中不仅会对合金的强度产生一定的影响，还会对压铸件的耐蚀性产生不利的影响。

因此，在合金中添加铁元素可以有效地细化合金晶粒，提高合金的力学性能。

在铝合金中添加铁元素可以明显地提高铝合金的强度、塑性和耐蚀性，但对其力学性能和耐蚀性有较大的影响。

因此，需要在不改变铝合金基体组织和化学成分的前提下，合理选择铁元素含量来改善铝合金压铸件的力学性能和耐蚀性。

关键词：铁；压铸铝合金；机械性能；铁含量；强度前言：压铸技术具有许多独特的优点，在改善有色金属合金铸件的精度、生产效率和表面质量上具有很大的优越性。

众所周知，为了提高金属材料的力学性能，通常会在压铸铝合金中添加中铁，然而，由于铁的存在，一方面可以阻止模具粘结，另一方面又会导致材料的延展性和冲击韧度下降，所以，需要对其进行严格的控制。

1细化晶粒由于合金元素对晶粒细化有一定的影响，因此可以在不改变铝合金基体组织的前提下，适当降低合金中铁的含量来达到细化合金晶粒的目的。

当铁的含量为0.1%~0.25%时，可以显著地提高合金的力学性能。

同时，当铁的含量为0.20%~0.25%时，合金具有更好的机械性能，尤其是在硬度和耐磨性方面。

实验结果表明：当铁元素的含量为0.1%时，铝合金具有最佳性能；当铁元素含量为0.15%~0.25%时，铝合金具有最好性能；当铁元素含量为0.15%~0.25%时，合金具有最佳机械性能；当铁元素含量为0.20%~0.25%时，合金具有最好力学性能。

2细化铸造裂纹合金中添加铁元素可以提高铝液的流动性，从而使铝液更容易通过压铸件的凝固区域，同时铁元素可以与铝相结合形成FeAl3,FeAl3可以起到细化晶粒的作用。

因为颗粒状的FeAl3在合金中会阻碍铝液和型壳的接触，从而降低铝液的流动性，使得铝液更容易通过凝固区域，因此降低了铝液在凝固区域的过冷度，提高了铝液在凝固过程中的流动性，从而改善了铝合金压铸件的组织结构和力学性能。

硼对A356铸造铝合金铁相形貌的影响及相图分析

硼对A356铸造铝合金铁相形貌的影响及相图分析刘涛;于智宏;赵建华;谭力【摘要】利用Thermo-calc软件计算Al-Si-Mg-Fe-B系垂直截面相图,分析加入不同硼含量的A356铝合金析出相变化.金相分析表明,当w(B)=0.04％时,改善合金中铁相形貌效果最佳.相图计算表明,在平衡状态下随着硼含量的增加,铁在共晶体中的溶解度增加,共晶点温度升高,硼能明显影响铁在铝基体中的存在形式和分布状态,改变硼含量能影响铁化合物的析出形态,为重力沉降除铁提供了必要条件.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2014(042)001【总页数】5页(P25-29)【关键词】A356铝合金;相图分析;铁相;组织形貌【作者】刘涛;于智宏;赵建华;谭力【作者单位】重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆400045;河南机电高等专科学校,河南新乡453003;河南机电高等专科学校,河南新乡453003;重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆400045;重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TG174.4A356(Al-7Si-0.4Mg)铝合金因其优良的铸造性能、热处理性能和力学性能在汽车和摩托车制造行业得到广泛应用［1-4］。

在A356铝合金的生产过程中必须严格控制原料成分、尤其是铁等有害元素的含量。

铁相在提高铝合金硬度的同时，也降低了塑韧性。

研究表明［5］，针状的β-Fe相对合金力学性能有害，铁相以汉字状形式存在时其有害作用就不明显。

β-Fe相的增加降低铝-硅合金的塑性和耐蚀性。

故要严格控制或减少β-Fe的含量。

在铁相控制上，有关硼元素进行处理的研究比较少，王桂芹［6］等发现在纯铝中加入硼，在杂质元素与硼化物沉积物中存在铁相，且在加硼处理后基体中铁质量分数从0.0887%下降到了0.052%，但研究未能确定硼与铁形成了何种物相。

上述结果表明，利用硼化物熔剂去除铝熔体中的铁是完全可行的。

流变铸造不同铁含量过共晶Al-Si合金在干摩擦条件下的磨损行为

流变铸造不同铁含量过共晶Al-Si合金在干摩擦条件下的磨损行为林冲;吴树森;吕书林;曾劲彪;安萍【期刊名称】《中国有色金属学报（英文版）》【年(卷),期】2016(026)003【摘要】研究了铁含量对通过流杂化过程产生的过度晶体Al-17Si-2Cu-1Ni合金磨损行为的影响。

使用销磁盘磨损测试仪进行干滑动磨损试验。

结果表明，在相同施加的载荷下，涡流合金的磨损率低于通过常规铸造工艺生产的合金的磨损率。

细颗粒状δ-Al4（Fe，Mn）Si2和多元α-Al15（Fe，Mn）3SI2阶段有助于改善籽粒合金的耐磨性。

随着细Fe含量的体积分数增加，涡流合金的磨损率降低。

此外，涡流合金的磨损率随着50至200n的施加负荷的增加而增加。

对于具有3％Fe的籽毛合金，氧化磨损是低施加负荷（50n）的主要机制。

在较高的施加载荷时，分层和氧化磨损的组合是主要的磨损机制。

％研铁销量对铸造过共晶al-17si-2cu-1ni合金在干摩擦干摩擦下行为的。

磨损测试是在销 - 盘式摩擦磨损磨损试验机上行行的。

结果结果明，在同等载荷下，流变铸造合金试样比传统力金属铸造试样小。

细小颗粒状δ-al4（fe，mn）si2相和多重形状α-al15（Fe，Mn）3si2相有厚度高度变铸造铸造合金的耐磨性。

随着细小富铁相体系分数的放加，流变流变合金试样的磨损率小。

户外，随着随着从50位大大至200，流变铸造合金试样的磨损率大大。

对于含3％fe的流变合金，在低低（50 n）时，磨损机制以以化磨损为主;在高级时，磨损机制以以化磨损和剥层磨损的综合作用。

【总页数】11页(P665-675)【作者】林冲;吴树森;吕书林;曾劲彪;安萍【作者单位】华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074;武汉工程大学机电工程学院，武汉430073;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074【正文语种】中文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

铝土矿中铝、铁和硅有价组分的综合利用研究

其它
0.20
该铝土矿中的铝大多以三水铝石形式存在，
部分铝以高岭土的形式存在。大部分硅以石英形
式存在，铁则以针铁矿形式存在。铝土矿呈不规
则形状，颗粒不均匀。
2工艺流程
焙烧过程中通过向反应体系中添加低温助剂硫酸鞍，使铝土矿的结构在较低温度下得以破坏。焙烧后矿石中三水铝石和高岭土等含铝组分转变为硫酸铝鞍，针铁矿等含铁组分转变为硫酸铁鞍，石英等含硅组分不参加反应。水浸焙烧熟料过程中，水溶性物质硫酸铝鞍及硫酸铁鞍进入溶液中，过滤分离，不溶性的二氧化硅在滤渣中富集。通过向滤液中滴加碳酸鞍溶液，利用不同金属的溶度积的不同，调节反应体系pH值，使铁和铝组分分别以氢氧化铁和氢氧化铝的形式沉淀析出，再经锻烧得到氧化铁和氧化铝产品。脱除铁铝后的溶液经蒸发结晶得到的硫酸鞍，可作为原料循环使用。铝土矿中铝、铁和硅综合利用工艺流程见图1。
(A/S=2.0 - 2.2),三者之和占铝土矿总质量的 96.92%,具有综合利用价值。
收稿日期：2018-04-14;改回日期：2018-05-18 基金项目：辽宁省博士启动基金资助项目(20170520067) 作者简介：刘佳園(1987-),女，讲师，主要从事钾长石矿、铝土矿、粉煤灰、红土镰矿等矿物资源综合利用研究。通讯简介：常龙娇(1985-),女，讲师。
第4期 2019年8月
矿产综合利用
Multipurpose Utilization of Mineral Resources
・87・
铝土矿中铝、铁和硅有价组分的综合利用研究
刘佳囱“，曹诗圆蔦程颖1,黄建帝蔦常龙娇
(1渤海大学化学化工学院，辽宁锦州121013； 2辽宁硅材料工程技术研究中心，辽宁锦州121013)

A356铝合金显微结构及拉伸断口分析_范宋杰

图 2 场扫描电镜照片 Fig. 2 The photographs of FE2SEM
3. 2 拉伸断口分析图 3 是本试样的扫描电镜拉伸断口照片。从拉
伸断口的扫描电镜照片来看 ,断口表面形貌为脆性断裂和塑性断裂的混合断口。图 3 (a ,c) 中可以发现 ,断口表面具有一定的韧窝 ,但是韧窝比较浅和小 ,铝基体是面心立方结构 ,因此基本上不存在解离断裂 ,时效铝合金的拉伸断裂形式一般分为三种 ,即滑移带开裂、沿晶开裂和韧窝型开裂[6] ,在本试样中发现其断口表面有很多较为平坦的为准解离面 ,这
1 引言
A356 系列铝合金是美国于 70 年代研制的一种铝合金 ,该合金是常用的铸造铝2硅2镁系合金 ,此合金具有铸造流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小 ,经过变质和热处理后 ,具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和较好的机械加工性能[1 ,2] , 是铸造铝合金中用途最广的合金之一。共晶硅颗粒在基体中的分布及形状影响了铸造 A356 铝合金的机械性能 ,细小球状、均匀分布的硅颗粒可以提高该
ABSTRACT : The eutectic silico n p hase 、Fe2rich particles and shrinkage defect dist ributed in t he p rimaryα2Al p hase were o bserved by test met hods such as t he optical metallograp hic micro scope and F E2SEM. The characteristic of mi2 cro st ruct ure has been analysed. The tensile f ract ure surface was also observed by SEM. The f ract ure surface shows t he mixed2rupt ure characteristics of quasi2cleavage and dimple. The f ract ure p rocess and mechanism was investiga2 ted. KEY WORDS : A356 alloy ; micro st ruct ure ; tensile f ract ure surface

消除铁相在铸造铝硅合金中有害作用的方法

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工业技术铸造铝硅合金强度高、容重小、铸造性能良好、加工性能优良,是铸造铝合金中被应用最为广泛的一种材料,铁是铸造铝硅合金中最常见的一种杂质[1],减少铁元素在铝合金中的含量是铝回收利用以及铝的常规生产中必须解决的问题。

α-铁相和β-铁相是铝硅合金中最常见的两种铁相[2]。

经研究发现,α-铁相以汉字状或骨骼状以及其它形态存在,对基体的有害作用不是很明显[3];而β-铁相由于其呈粗大针状,形变不均匀,从而导致铁相与金属基体交界处存在比较高的应力集中,使得铝硅合金的力学性能明显降低。

因此,如何减少这种针状铁相,对改善铝硅合金的性能有重要意义。

消除铁相在铝硅合金中有害作用的方法大体有两类:第一类是从根本上减少铁在铝硅合金中的含量;第二类是改变铁相在铝硅合金中的形式,避免针状或者片状铁相的产生,减少β-铁相或者将β-铁相转化为α-铁相,使铁相尽可能的以α-铁相的形式存在[4]。

1 减少铁在合金中的含量从根本上降低合金中铁的含量,从而减小铁相对合金的有害作用。

常见的有重力沉降法,过滤法,离心去除法和电磁去除法。

这几种方法有相似之处:都是利用熔体与富铁相的密度差,使铁相与熔体发生分离,从而达到去除铁相的目的。

1.1重力沉降法[5]重力沉降法是利用初生铁相的密度大于铝硅合金熔体密度这个特点,将合金熔体在一定的温度下放置一段时间,富铁相由于密度大的原因自由沉降至合金熔体底部而得以消除。

但是,由于沉降需要的时间会比较长,而且炉温还必须在一个相对比较低的范围内,待铁相完全分离完成后熔体才能重新升温,否则,沉降的铁相又会因为温度的升高而重新溶入合金的熔体内,所以这种方法在实际应用中十分麻烦。

1.2过滤法[6]过滤法的原理是利用过滤布、过滤网、板等一些工具使先析出的大块化合物从熔体中过滤出来,利用这种方法可以使合金中铁的含量下降到0.7%以下。

铝合金的相变

7.68
1.82 2.02
4.04
o A
4.04
o A
o
4.04 A
o
6..07 A
2.铝合金中的相变
各阶段脱溶产物
G.P.区（原子偏聚区）
G.P区由A.Guinier和 G.D.Preston在1938年用X射线结构分析方法各自独立发现自然时效态的Al-Cu合金合金单晶中基体{100}面上聚集的铜原子。后来人们把其他合金中的偏聚区也称为G.P.区。
在无限溶解固溶体中，如果溶解时为吸热过程，当温度较低时，自由能曲线中部有上凸(凹向朝下)部分出现，这时单一的固溶体的自由能不是最低，可以分解为结构相同而成分不同两个相混合物
2.铝合金中的相变
调幅分解（spinodal decompostition ）
调幅分解所需能量起伏
调幅分解区内自由能降低
成分在虚线范围内时，由于自由能曲线为上凸(凹向朝下)，任何细小的成分的偏离都会使自由能下降，偏离加大自由能降低愈多，这时成分的偏离是自发的。
3.影响铝合金中相变的主要因素
2.淬火加热温度和保温时间
淬火加热温度：下限为固溶度曲线（ab线) ，上限为开始熔化温度。淬火温度的要求比较严格，容许的波动范围小。淬火加热采用温度能准确控制以及炉内温度均匀的浴炉或气体循环炉，工件以单片的方式悬挂于炉中。
3.影响铝合金中相变的主要因素
2.淬火加热温度和保温时间
第一类质点，称为结晶相。该相尺寸为0.1-0.30μm。如： (CuFeMn)Al6 , MgZn2, (FeMn)Al6 。按结晶时的反应类型，结晶相又可以分为：初晶相、共晶相、包共晶生成物、包晶生成物。
沉淀相：在低于结晶终了温度，高于时效温度的温度区间内形成具有

A356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷的控制分析

114科学技术Science and technologyA356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷的控制分析秦颐鸣，冯恩浪，赵茂密，陈贞南，苏积波（吉利百矿集团有限公司，广西百色 533000）摘要：为探索A356.2铸造铝合金铸锭的科学工艺方法，在阐述铸锭内针孔缺陷成因的基础上，对A356.2铸造缸盖铸件过程中铸锭内针孔缺陷进行了分析。

通过加强缺陷检验和分析缺陷形成原因，提出从除气、过滤等角度加强针孔缺陷控制，改进铸件铸造工艺，能够提高铸锭内部质量，为相关铝合金材料生产提供参考。

关键词：A356.2；铝合金铸锭；针孔缺陷；质量控制中图分类号：TG27 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0114-2 收稿日期：2021-01基金项目：广西重点研发计划（项目编号：桂科 AB19185007）。

作者简介：秦颐鸣，男，生于1987年，汉族，广西桂林人，博士研究生，高级工程师，研究方向：金属材料熔铸与加工。

铝合金材料带有轻质、可塑性强、强度高等优点，在重要金属零部件生产中时常得到运用。

但实际在铸件生产加工过程中，容易产生针孔缺陷，影响铸件加工质量。

而A356.2为常见铝合金材料，加强对A356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷分析，提出有效控制措施，能够提升铝合金铸件制作技术水平，实现零部件的高效生产。

1 铸锭内针孔缺陷概述在铝合金铸件铸造过程中，铸锭内针孔为难以规避的技术缺陷。

按照产生机制，针孔缺陷可以划分为遗传型、侵入型和析出型，需要根据类型采取相应控制措施。

从总体上来看，针孔缺陷产生主要由两方面因素引起，一是浇铸温度过高造成金属液凝固时间过长，在缓慢冷却过长中容易析出分散性针孔，这类针孔多带有渣[1]。

另一类与工艺生产过程中操作不严谨密切相关，如未对边角料、废料等回炉料预热，将导致针孔产生。

此外，采用炉内精炼配合炉外在线除气工艺，铝合金液可以达到初气、除渣效果，有效预防针孔缺陷的发生。

熔炼工考试考试题(题库版)

熔炼工考试考试题（题库版）1、单选球铁特有的铸造缺陷是（）A.缩孔缩松B.夹渣C.皮下气孔D.石墨漂浮及球化衰退正确答案：D2、判断题磷含量的提高，铸件的力学性能尤其韧性和致密度降低，磷量高往往（江南博哥）是铸件热裂的原因。

正确答案：错3、判断题铜元素在铸铁中的作用是促进共晶阶段石墨化、细化并增加珠光体的数量。

正确答案：对4、问答题冲天炉开炉送风的控制要点有哪些？正确答案：装料完毕后，焖炉0.5h左右，即可开风。

开风时仍敞开一部分风口，然后全部关闭，以免一氧化碳积聚而发生爆炸事故。

冲天炉的风量以每分钟鼓风的立方米数（标准状态）计量，单位为Nm3/min。

此外，还以送风强度来衡量冲天炉风量，这是指单位炉膛截面积风量的大小，单位为Nm3/min•m2，对于曲线炉膛冲天炉，为反映底焦的燃烧情况，此炉膛截面积可按风口所在的炉膛截面积计算，但力求与熔化强度指标一致，也可按炉膛最大截面积计算。

5、判断题好的烧结炉衬内壁表面为白色玻璃琉璃状，颜色为灰色。

正确答案：错6、判断题气压传动反应快，动作迅速，一般只需0.02~0.3s就可以建立起需要的压力和速度，因此特别适用于一般设备的控制，这是气压传动最突出的优点。

正确答案：对7、判断题开炉前，冷却塔的喷淋及应急水泵控制开关放在”自动”位置。

正确答案：对8、单选在铝合金生产过程中，铝液温度达到（）度时其变质效果较好。

A.760~800B.660~700C.700~730D.730~750正确答案：D9、判断题加补贴的作用，是实现铸件定向凝固，增大冒口补缩距离。

正确答案：对参考解析：暂无解析10、判断题ZL104合金铸造性能和力学性能优良，可以铸造承受较大载荷、形状复杂的铸件，可在185℃以下工作。

正确答案：对11、问答题影响炉壁效应的因素？正确答案：炉壁效应的强弱与炉膛直径大小，炉料状况，炉型和送风方式有关。

炉子直径愈大，炉料块度愈小，尺寸形状愈不均匀，则炉壁效应也愈大。

一种铝合金低压铸造及时补给金属元素装置及其补给方法[发明专利]

专利名称：一种铝合金低压铸造及时补给金属元素装置及其补给方法
专利类型：发明专利
发明人：宗强,李龙芳,林继兴,李均,张颖,周世濂,曹少华
申请号：CN201910400428.8
申请日：20190515
公开号：CN110000361A
公开日：
20190712
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及低压铸造领域，具体是涉及一种铝合金低压铸造及时补给金属元素装置及其补给方法。

它包括机架和固定于机架上的电机，所述电机的电机轴上安装有旋转轴，所述旋转轴的中部可拆卸套设有放卷盘，所述放卷盘通过紧固件固定于旋转轴上，该放卷盘上缠绕有丝材，所述的丝材为直径为3‑5mm的Mg‑Sr。

本发明在于：保温过程中，通过补给金属元素装置及时添加合金元素Mg 和变质剂Sr通入保温炉中，能够有效地弥补铝合金中元素衰退的不足，保证了保温中微合金化元素和变质剂能够重新获得优异的变质和强化效果，提高合金的力学性能和硬度值，保证产品性能稳定性。

申请人：南通电力设计院有限公司,永固集团股份有限公司
地址：226000 江苏省南通市开发区新星商厦
国籍：CN
代理机构：衢州维创维邦专利代理事务所(普通合伙)
代理人：陈传班
更多信息请下载全文后查看。

Cu、Mg、Zn对铸造铝合金YL102电导率的影响

Cu、Mg、Zn对铸造铝合金YL102电导率的影响
徐纪平;廖秋慧;傅子卿
【期刊名称】《铸造技术》
【年(卷),期】2005(26)1
【摘要】研究了Cu、Mg、Zn对铸造铝合金YL102电导率的影响。

结果表明Cu、Mg、Zn的存在都使得铸造铝合金YL102的电导率下降。

要保证电导率γ>17
S/m,应严格控制铸造铝合金 YL102 中的 Cu、Mg、Zn含量,Cu的质量分数不高
于 1.7%, Mg的质量分数不高于0.3%,Zn的质量分数不高于1.1%。

【总页数】3页(P54-56)
【关键词】合金元素;铸造铝合金YL102;电导率
【作者】徐纪平;廖秋慧;傅子卿
【作者单位】上海工程技术大学;上海新艺有色铸造厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.21;TG113.224
【相关文献】
1.固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金电导率的影响 [J], 张茁;陈康华
2.Sc对Al-Zn-Mg-Cu系铸造铝合金组织与性能的影响 [J], 刘华娜;杨光昱;齐元昊;刘少军;介万奇
3.Zn 对 Cu_Ni_Ti 合金电导率和硬度的影响研究 [J], 王剑;阙仲萍;陈津;马腾;邱鹏
4.提高Al-Zn-Mg-Cu铝合金薄板T76状态电导率的热处理工艺研究 [J], 王京华;
陈丽君;罗建华
5.杂质元素Fe对铸造铝合金YL102电导率的影响 [J], 徐纪平;廖秋慧;傅子卿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

铸造铝合金中的夹杂物

铸造铝合金中的夹杂物
蔡艳秀;李作光
【期刊名称】《中国物资再生》
【年(卷),期】1995(000)007
【摘要】本文介绍了铸造铝合金中夹杂物的类型，检验方法及防止措施。

铸造铝合金中的夹杂物，除少量的由生产设备和工艺过程带入外，因铝的化学性质非常活泼，能和许多元素进行化学反应而产生的，熔融状态下的铝更易与氧，氮，硫，碳等元素化合生成非金属夹杂物及氧化膜，这些杂物严重危害铝合金的性能。

【总页数】3页(P9-11)
【作者】蔡艳秀;李作光
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.21
【相关文献】
1.铸造过程中3104铝合金夹杂物演变规律研究 [J], 罗筱雄;陈丹丹;郭世杰;崔建忠;长海博文
2.低硅铸造铝合金夹杂物分析及Si、Cr含量的影响研究 [J], 曾瑞祥;李鹏飞;芦富敏;孙保良;张恒华;杨弋涛
3.A356铸造铝合金中夹杂物研究的进展 [J], 李鹏飞;杨弋涛
4.铸造铝合金中氧化夹杂物的研究进展 [J], 毕娟娟;廖恒成;潘冶;孙国雄
5.Mg、Cu含量对低硅铸造铝合金夹杂物及力学性能的影响 [J], 程腾飞;曾瑞祥;李鹏飞;杨弋涛
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Keywords: Iron phase; Globate polyhedron; Segr egation
1 引言
室温时, 铁在铝中的溶解度很少。在铸造铝合金中, 铁含量一般在 0. 2% ~ 1. 0% 的范围内, 因此, 大部分铁通常以化合物形态存在。最常见的针状化合物形态如 F eA l3, Fe2Si2A l9 或称 T 2 相等, 它们随着铸件截面的增厚, 铸造冷却速度的递降, 可以长得非常粗大; 反之在薄壁的压铸件中由于结晶凝固速度快, 铁相呈细小高密度针状形态分布。它们割裂了金属基体的连续性, 使力学性能严重恶化。因此,
上述情况说明, 铝锭存在偏析, 结果判定不合格, 该炉铝锭必须进行重新熔炼。根据文献[ 1, 3] , 球状多面体铁相 ( FeM n) 3Si2A l15 的结晶温度是在 649 以下至共晶温度 564 这一范围内。可以推断该炉所以出现偏析是因熔炼温度偏低, 特别是出炉时合金液的温度可能已接近 650 , 自出口至注入锭模又有一段约 4m 的距离, 温度进一步下降, 球
like, w hich deteror ates the alloys mechanical properties. T o add a propriety ratio of manganese will neutralize the harmful effect of the iron, change it to the shape of chinese characters, fishbone, flower and globate polyhedr on. W e herew ith dissertate the configuration of ( F eM n) 3Si2Al15, the globate polyhedron, w hich is in the alloys of Zl108 and YL 113, and make out the segr eg atio n we think that the compound hasa high hardness, and brings mo re difficulty to machine finishing, and so for th we should distribute it as wel-l pr oportioned as possible and lessen t he quantity. T her efore, when the content of iron and manganese is on the hig h side, we may adopt some simple technolo gic method to decrease the content of the Fe- M n to a reasonable amount, make the ( F eM n) 3 Si2Al15 phase as less as possible.
Fig . 1 M icr ostructur e of YL 113 thin- wall die- casting Etched w ith 20% sulphuric- acid aqueous so lution
球状多面体铁相结晶长大历程如图 2 所示, 这是从 ZL 108 试样的不同视场拍摄到的。这些图片说明球状多面体铁相在切面上是由晶芽形成的六条一次晶轴, 后被二次晶轴所填满的长大过程, 在空间即为球状多面体。同时还可看到很多田字形相。图 3 是偏析区的显微组织, 图 4 是比较典型的田字形照片, 刚劲有力。其成长过程如图 3 中箭头所指依次由晶芽形成的十字形一次晶轴, 在十字形晶轴的端部垂直长出二次晶轴, 最终封闭成田字形, 在空间它是立方体。
球状多面体和立方体是两种主要的形态特征, 除此还有切面是三角形、五边形的等等, 我们统称它们为球状多面体。这些相未侵蚀时, 抛光面呈亮灰色, 较初生硅明亮, 经 1g 氢氧化钠+ 100m l 水溶液侵蚀后呈蓝色。经 20% 硫酸水溶液浅侵蚀后, 田
( c) 图 2 球状多面体铁相结晶长大历程 250
182
图 5 铝锭光谱分析部位示意图 Fig. 5 Schematic diagr am of the positio n of ingot
alumimum for spectrogr aphic analysis
取样检查金相组织, 铝锭中部球状多面体铁相 ( FeM n) 3Si2A l15 群集 ( 见图 6) , 底部相对少而分散 ( 见图 7) , 上部近表面处则很难寻觅。
表 1 铝锭不同部位的化学成分( 质量分数) 测定结果
T ab. 1 Chemical composition analysis results of different posit ion of ingot alumimum ( percentage in mass) %
取样位置 S i Fe Cu Mn Mg Cr
Ni Zn
上 10. 64 0. 675 2. 25 0. 216 0. 156 0. 0117 0. 127 0. 466
中 10. 55 1. 19 2. 21 0. 553 0. 154 0. 0359 0. 130 0. 442
下 10. 89 0. 84 2. 34 0. 292 0. 165 0. 0166 0. 132 0. 462
181
蔡勖勤: 铝硅系铸造铝合金中的铁相
图 3 ZL 108 偏析区的显微组织( 未侵蚀) 100 Fig . 3 M icrostructure of ZL108 segregation, not etched
鉴于我们测定的热分析曲线结果和金相组织形态与文献[ 1] 吻合, 因此, 这种球状多面体铁相应该就是( FeMn) 3Si2A l15。同时可把该相与汉字状、鱼骨状、花卉状铁相( FeM n) 3SiA l12区别开来。
图 4 典型的田字形照片 270 20% 硫酸水溶液侵蚀
Fig. 4 T ypical photograph of shape 田 Etched w ith 20% suphuric- acid aqueous solution
侵蚀, 颜色不变。根据文献[ 1] A-l S-i M n- Fe 四元系相图和给出的
蔡勖勤: 铝硅系铸造铝合金中的铁相
例讨论铁相的另一种形态成及其相关问题。
球状多面体铁相的形
2 ZL108 和 YL113( ADC12) 合金中的球状多面体铁相
在铸造铝合金实际生产中, 追求低铁含量将会
导致生产成本的提高。在 ZL 108 和 YL113 合金铝
锭中, 一般铁含量在 0. 6% ~ 0. 8% 之间, 由于熔炼
( Fro m X ing yue Group Co LT D. , Zhejinag 321307, China)
Abstract: T he iron existed in casting aluminum alloys usually appears in the micr ostructur e by the shape of needle-
用铁坩埚和使用铁质工具, 铁会被熔蚀以及回炉废
旧料中铁带入等等, 使合金增铁, 因此铁含量会更高
些, 只要合金中配以相应比例的锰, 金相组织中就会
( a)
出现如图 1 所示的球状多面体铁相化合物。如果铁
锰配比恰当, 针状铁相会全部消失变为球状多面体
铁相( 本文不涉及变质处理) 。
( b)
图 1 Y L113 薄壁压铸件的组织 250 20% 硫酸水溶液侵蚀
汉字状、鱼骨状、花卉状等铁相 ( F eM n) 3SiAl12 或 Fe3SiA l12即 T 1 相结晶形态在各种有关书刊和金相图谱中已为大家所熟悉, 本文根据作者长期的生产实践, 以 ZL108 ( GB/ T 1173 - 1995) 和 YL 113 ( GB/ T 15115- 1994) ( JIS42212ADC12) 两种合金为
反应温度和反应过程, 该相可能是由 ( F eM n) Al6, F eA l3, F e2SiA l8 或 F eSiA l5 与合金溶液通过包晶反
应形成的( FeM n) 3Si2Al15相。在铝硅系合金中, 当锰铁总量在 0. 8% 以上时, 也可直接从液体中呈一次晶多面体析出。文献[ 2] 也有相似的论述( 只是未见相应的金相图片) , 认为它是( FeM n) 3SiA l12初生晶体, 并呈六方小粒状( 虽然其化合物为立方体) 。我们[ 3] 也曾用扫描电镜对该相作电子探针点分析, 确定该相含有铝、铁、锰、硅和少量铜, 同时也做了 X 衍射相分析, 证明上述各种形态的偏析相同属一种化合物, 但是一些重要数据查不出相应的衍射卡片, 最终无法确定是何种化合物。
以中和铁的有害作用, 使之改变成为汉字状、鱼骨状、花卉状和球状多面体形态。但 ( FeM n) 3Si2A l15球状多面体, 因硬度高, 给机械加工带来困难, 应使之尽可能均匀分布且数量要少。当铁锰含量偏高时, 可采用简单的工艺方法将铁锰含量降至适当的水平, 使( FeMn) 3Si2Al15相尽可能少。
20% 硫酸水溶液侵蚀 F ig. 2 Gr owthing history of crystal of globate
polyhedron iron phase Etched with 20% sulphuric- acid aqueous solut ion
字形相出现经脉 ( 图 4) , 多边形相出现台阶 ( 图 1 和图 2c) ; 经深侵蚀后( 65 侵蚀 30~ 40s) , 这些相被溶去呈黑色。不管是多边形相还是田字形相, 上述几种试剂的侵蚀结果均相同, 而初生硅则不被