❶ az91d鎂合金常用的焊接方法有哪些
AZ91D的鑄造鎂合金可以焊接的方法有交流氬弧焊和雙脈沖氣體保護焊機焊接,一般精密的焊口焊接或者比較細致的焊口要求的適合用WEWELDING33M的鎂合金TIG焊絲焊接,如果是比較厚的板或者殼體的話用雙脈沖氣體保護焊焊接,這種情況下需要對焊接效率比較高,所以適合用WEWELDING33M的MIG盤絲來焊接。
❷ 鎂合金錶面處理
如果我沒猜錯的話,你這個應該是壓鑄件,而且很可能是AZ91D吧
一般來說,影響鹽霧前表面電阻的因素有四個:
1、離型劑是否處理干凈
2、酸洗部分如果是有機酸的話,殘膜是否處理干凈
3、中和的程度,是否產生氧化膜
4、成膜厚度,以及質量
所以,工藝方面只能從這四方面去考慮調整
另外,個人認為表面電阻跟壓鑄方面也有很大關系,不知道貴公司的壓鑄條件怎麼樣,如果不盡乎人意的話,酸洗時間不能太長,而成膜部分時間應該適當拉長些。
至於配方方面,酸洗還是建議用有機酸,會比較穩定,畢竟鎂合金很容易過蝕,皮膜方面的話適當減少鹽類成分,盡量把皮膜做薄會好些,希望回答對LZ有幫助
❸ 細晶強化的原理以及金屬性能
鎂合金具有良好的生物兼容性、最高的比強度和比剛度、優異的工藝性能、較好的耐腐蝕性能、良好的導熱、減振及電磁屏蔽性以及原材料豐富、切削加工簡單和回收容易等優點。鎂合金被認為是制備電器產品殼體、運輸工具和航天飛行器零部件最具前途的結構材料。然而,鎂合金的強度、塑性和韌性有待進一步提高。快速凝固(RS)技術可有效地細化合金晶粒、減少偏析,從而有望大幅度提高鎂合金的力學性能。往復擠壓(RE)是一種等體積大塑性變形技術,可以在不改變原始形狀下,制備細晶材料。 研究了RE制備超細組織、高強高韌鎂合金的強化機理及快速凝固薄帶的焊合機制。研究包括的主要內容和獲得的主要結論有: 基於RS原理完善了KND-Ⅱ型單輥快速凝固中試系統,在冷卻速度介於1.14×10~6 K·s~(-1)~4.12×10~7K·s~(-1)條件下,制備的RS-Mg-Zn-Y合金薄帶組織由過飽和α-Mg固溶體和少量在α-Mg晶粒間分布的Z相及其它金屬間化合物構成,薄帶組織存在微弱的微觀偏析。薄帶晶粒尺寸小於5μm。 研製了可在普通立式壓力機上實現多道次RE裝置,並採用該裝置對CT及RS狀態下的Mg-Zn-Y合金進行了RE。RE可促使RE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y合金基體通過破碎和反復動態再結晶細化;晶界網狀化合物通過破碎細化,並隨材料的流動而發生位置遷移,最終均勻分布在基體上。提高RE道次,組織變得更均勻。RE是一種提高RE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y鎂合金強度和塑性的有效方法。 RE過程中,每一道次的名義應變速率是0.1503s~(-1)。溫度介於300℃~350℃范圍RE可以使材料內積累較高的真應變,有利於獲得大的Zener-Hollomon參數Z~*值,促進原子擴散及析出相形核和長大;在獲得高緻密、高機械性能的同時,有利於RS薄帶的焊合。 RE後,RE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y合金強化相顆粒由三部分組成:第一類是原薄帶晶粒內部凝固時的強化相,為~100nm。RE使第一類強化相在組織中分布更均勻,但大小基本不變;第二類是原薄帶晶粒界面上的網狀化合物經RE破碎形成的不規則顆粒,尺寸為~0.5μm;第三類為RE過程脫溶形成的沉澱相,尺寸一般為70nm左右,彌散分布於α-Mg基體中。RE後RE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y合金獲得了較高的拉伸強度(RE-n-EX-RS-B1和RE-n-EX-RS-B2合金的拉伸強度大於400MPa)、屈強比(大於0.8,其中RE-n-EX-RS66合金接近1)和伸長率(RE-n-EX-RS66合金的伸長率大於20%)。往復擠壓獲得高強韌快速凝固Mg-Zn-Y合金的強化機制包括細晶強化、固溶強化、位錯強化、沉澱析出和彌散分布強化以及位錯間的摩擦阻力強化機制。其中,細晶強化和Orowan強化機制是主要的強化機制。 在100~150℃溫度范圍,Mg-Zn-Y合金熱(線)膨脹系數與制備工藝有關,材料的膨脹系數由大到小順序為:α_tCT-Mg-Zn-Y>α_tRE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y>α_tRE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y。RE結合RS可以獲得低膨脹系數的Mg-Zn-Y合金。
❹ 鎂合金錶面處理一般要經過哪幾個工序
鎂合金錶面處理一般要經過以下工序:
1、金屬電鍍方法:比較常見,同時有打磨後電鍍的處理工藝。
2、氧化(上色):鋁表面處理氧化的用途分兩方面,增強物理特性,可以達到上色目的。
3、擦紋:有叫做拉絲,表現相似於車紋,都是表面形成流暢的連續紋路,不同的是,車紋表現為環狀紋路,擦紋表現為直線批花。
4、噴砂:鋁表面處理的目的是用來克服和掩蓋鋁合金在機械加工過程中產生的一些缺陷以及滿足客戶對產品外觀的一些特殊要求。有玻璃砂、鎢砂等,呈現不同感覺,類似毛玻璃的粗燥質感,細的砂型同樣可以表現出高檔的產品。
5、拋光:克服缺陷去毛刺和使表面光亮的作用。
6、車紋:鋁表面處理是模具成型後再次加工的處理方式,使用車床加工出紋路,總體表現為極其規律的紋理特徵。
(4)鎂合金細化晶粒的方法有哪些擴展閱讀
鎂合金的發展歷程:
2015年,國內汽車用鎂合金將達到68kg/輛,而同期我國汽車銷量將突破2800萬輛,乘用車銷量將達到1960萬輛,自主品牌汽車企業通過產業兼並、技術研發和市場渠道開拓等因素作用,銷量將突破1000萬輛。
與此同時,鎂合金在醫葯化工和航空航天工業領域的應用也將得到成長。由於下游終端汽車消費市場的穩步增長,預計2015年,全球鎂合金市場為600萬噸,年均復合增長率(CAGR)為20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和醫葯化工領域鎂合金的應用)。
此外,作為有色金屬合金行業的子行業,鎂合金行業在中國製造工業的的升級過程中得到實惠。作為資金、材料密集型行業,原材料價格的穩定和較低水平、鑄造件行業的整合集中、技術研發的進步等都將較為有利於鎂合金行業的發展,市場較為看好。
❺ 鎂合金系列
1、電弧爐一步法冶煉稀土硅鐵鎂合金的工藝方法
2、鋁、鎂合金的固溶或均勻化熱處理方法
3、鎂合金的表面處理方法
4、鎂合金加工專用模具組
5、鎂合金在噴灌設備上的應用
6、鎂合金在製做合金門窗及其型材方面的應用
7、耐熱阻燃壓鑄鎂合金及其熔煉鑄造工藝
8、鎂合金鍛造成型新工藝
9、鎂合金的熔煉方法
10、含有鋁的鎂合金用化成處理液、高耐蝕性表面處理鎂合金製品及其製造方法
11、高耐腐蝕性表面處理鎂合金製品及其製造方法
12、鋁鎂合金電纜橋架型材
13、鋁鎂合金電纜橋架
14、披覆有色彩薄膜的鎂合金產品
15、鋁鎂合金電纜橋架型材
16、筆記本電腦鋁鎂合金外殼碳纖維的補強製法
17、高強度鎂合金及其制備方法
18、鎂合金專用水平連鑄機
19、一種鎂合金生產工藝
20、一種鎂合金熔煉阻燃保護的方法
21、鎂合金錶面處理工藝
22、鎂合金錶面處理方法
23、鎂合金的表面處理方法及鎂合金構件
24、鎂及鎂合金環保型陽極氧化電解液及其應用
25、一種用於制備鎂合金錠料的方法
26、一種鎂合金粒的制備方法及其產品
27、鎂合金薄壁鑄造的壓鑄方法
28、含mg2si強化相鎂合金的組織細化熔鑄工藝
29、汽車用多元耐熱鎂合金及其熔鑄工藝
30、一種制備超細晶粒組織變形鎂合金的方法
31、低成本耐熱鎂合金
32、鎂合金凝固過程表面合金化工藝
33、模鑄鎂合金
34、低熱裂傾向性固溶強化高強度鑄造鎂合金
35、低熱裂傾向性高強度壓鑄鎂合金
36、鎂合金成形品及其製造方法
37、用濕式噴砂機處理鎂合金錶面的方法
38、鎂合金精煉劑及生產方法
39、鎂合金成形品的塗覆結構及塗覆方法、以及該塗覆結構作為外包裝部件的應用
40、鎂合金屑專用銑床
41、一種電磁泵充型的鎂合金低壓鑄造系統
42、鎂合金屑數控專用銑床
43、大跨距鋁鎂合金橋架型材
44、鋁鎂合金防腐塗層
45、下流式高純度鎂和鎂合金熔煉坩鍋
46、壓流式高純度鎂和鎂合金熔煉坩鍋
47、通過加鈣-鎂合金從熔融鉛中除去鉍的方法
48、基於醯胺的防凍劑濃縮物以及用於保護鎂和鎂合金的含這些濃縮物的冷卻劑組合物
49、鎂和/或鎂合金制部件的製造方法
50、鎂合金壓鑄機熔爐結構
51、無助熔鎂合金廢料回收爐結構及其回收系統
52、用於鎂合金的化學轉化試劑、表面處理方法和鎂合金基質
53、抗蠕變鎂合金
54、鎂合金散熱器片及其製造方法
55、鎂合金安全氣囊方向盤骨架
56、一種含nd-sr鑄造鎂合金及其制備方法
57、一種用於鎂合金的復合阻燃變質工藝
58、鎂合金錶面多元復合氧化物膜的氧化處理方法
59、鎂合金消失模鑄造阻燃塗料及其制備方法
60、鋅鋁銅鎂合金絲
61、鎂合金錶面復合陶瓷質膜和生成方法
62、廢鎂合金真空回收工藝及設備
63、鎂合金固態沖壓成型工藝方法
64、爐內加熱固態擴散鎂或鎂合金製品表面合金化方法
65、一種新型耐蝕鋅基稀土鋁鎂合金負極材料
66、鎂合金安全帽或頭盔及其制備方法
67、具有高耐蝕性的鎂合金和鎂合金元件
68、一種傾轉式鎂合金熔煉爐澆注裝置
69、高延展性鎂合金材料的製造方法
70、鎂合金無鉻化學轉化膜制備方法及所用成膜溶液
71、強韌阻燃鎂合金
72、用鎂及鎂合金造粒的方法
73、一種鎂合金的制備方法
74、鎂合金輪轂壓力鑄造裝置及其方法
75、一種鑄造輪轂的鎂合金及其熔煉與成型方法
76、一種鎂合金用細化劑及其制備方法
77、鎂合金金屬型鑄造塗料及制備方法
78、鎂合金除鐵熔劑及其生產方法
79、鎂合金熔煉爐
80、鎂合金廢舊料再生工藝
81、鎂合金超聲波陽極氧化方法
82、銅鎂合金絞線的製造方法
83、高鎂合金包芯線的芯劑及芯線的製作工藝
84、流動性優異的鎂合金及其材料
85、熱軋用鎂合金板的製造方法及鎂合金的熱軋方法
86、鎂合金板材加工方法及專用裝置
87、鎂合金上化學鍍鎳的方法
88、鎂合金專用泡沫陶瓷過濾器制備方法
89、鎂合金錶面均勻聚苯胺薄膜的制備方法
90、大型重熔鎂及鎂合金產品防止收縮裂紋的方法
91、鎂合金除硅熔劑及生產方法
92、鎂合金型材毛坯、其連續鑄造方法及連續鑄造裝置
93、一種鎂及鎂合金錠的澆注方法
94、用於摩托車發動機上的鎂合金左後蓋
95、除塗層的方法、制備再生鎂合金的方法和再生塗料的方法
96、用於摩托車發動機上的鎂合金左前蓋
97、用於摩托車發動機上的鎂合金右曲軸箱蓋
98、鎂合金板材熱沖壓裝置
99、一種鎂及鎂合金錠的澆注設備
100、卧式冷室鎂合金壓鑄機
101、防氧化的鎂合金低壓鑄造機
102、鎂合金連續鑄造機 .
103、鎂合金
104、陽極化鎂和鎂合金的方法及在陽極化的表面上產生導電層的方法
105、鎂和或鎂合金的表面處理方法及鎂和或鎂合金製品
106、陽極化的鎂或鎂合金活塞及其生產方法
107、一種鎂合金製品表面改性方法
108、鎂合金汽車輪轂鑄擠復合成形方法
109、一種新型耐蝕鋅基稀土鋁鎂合金負極材料
110、具有改進的鑄造性能的抗蠕變鎂合金
111、一種鎂合金手機前外殼
112、一種用於鎂合金熔煉的坩堝及其制備工藝
113、一種鎂合金輪轂的製造方法
114、一種手機機芯鎂合金屏蔽罩
115、鎂合金光亮浸蝕劑
116、鎂合金絲連續擠壓方法
117、耐熱稀土鎂合金
118、耐熱輕金屬鎂合金
119、用於光磁記錄器材的鋁鎂合金塗膜工藝
120、一種含稀土的鎂鋁鋅合金及其制備方法
121、含稀土鎂合金精煉用熔劑
122、用於鎂合金板材生產的鎂合金雙輥連續鑄造系統
123、一種鎂合金熔煉保護氣體的合成方法及裝置
124、種鎂合金廢料再生設備
125、製造鎂合金產品的方法
126、一種用於鎂合金熔煉保護的在線混合供氣設備
127、鎂合金零件的無鉻表面處理方法
128、一種用於反應生成鎂合金保護氣體的混合物
129、一種含稀土高鋅鎂合金及其制備方法
130、新型抗高溫蠕變壓鑄鎂合金
131、雙相顆粒混雜增強鎂合金基復合材料的制備方法
132、鑄造熔煉鎂合金的凈化方法及吹氣裝置
133、高鋅鋁稀土鎂合金
134、鎂鋁系鎂合金晶粒細化復合熔劑及其制備方法
135、鎂合金稀土化合物熔劑及其生產方法
136、鎂合金硼化物除鐵熔劑及其生產方法
137、一種鎂合金屑的制備方法及其產品
138、鎂合金不等徑彎道擠壓-剪切誘導等溫球晶化半固態坯復合制備方法
139、一種鎂合金粒的制備方法及其產品
140、鎂合金電磁低溫半連續鑄造方法
141、鎂合金超低溫鑄造製取半固態漿方法
142、鎂合金激光-tig焊接方法
143、粗鎂精煉、合金化及連續鑄造熔煉鎂合金的方法
144、一種高塑性鎂合金帶材的製造方法
145、一種鎂合金自行車車架的生產方法
146、鎂合金錶面熱壓敷膜防腐處理的方法
147、准晶增強快速凝固高強度變形鎂合金的制備方法
148、鎂合金錶面合金化固體處理劑
149、鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術
150、mg-zn-al基鎂合金及其熔煉方法
151、鎂合金整體圓筒擠沖技術
152、鎂合金鋯化合物除硅熔劑及其生產方法
153、鎂合金板的改質方法以及鎂合金板
154、鎂和鎂合金熔融體凈化用泡沫陶瓷
155、一種鎂合金錶面化學清洗工藝方法及清洗液
156、消失模鑄造鎂合金及其熔煉方法
157、高效高鎂合金包芯線的製造工藝
158、一種在鎂合金錶面陰、陽雙極微弧電沉積陶瓷層的方法
159、高流動性消失模鑄造鎂合金及其熔煉方法
160、去除鎂合金材料上的塗層的方法
161、一種鎂合金熔煉保護氣體的合成裝置
162、一種機動車用的鋁鎂合金燃油箱
163、通用發電機鎂合金支架
164、一種用於鎂合金熔煉保護的在線混合供氣設備
165、通用發電機鎂合金箱蓋
166、一種鎂合金自行車車架
167、一種手機機芯鎂合金屏蔽罩
168、帶保護層的鎂合金金屬眼鏡框架
169、鑄造熔煉鎂合金的凈化吹氣裝置
170、腳踏車鎂合金輪圈的制動輪面構造
171、鎂合金板及其製造方法
172、有機鋁配合物的生產方法及其用於生產鋁-鎂合金電化學沉積用電解質溶液的用途
173、表面具有導電性陽極氧化被膜的鎂或鎂合金製品及其製造方法
174、消失模鑄造鎂鋁系鎂合金復合變質處理方法
175、含硅的高鋅鎂合金及其制備工藝
176、鎂合金液攪拌精煉器
177、鑄造阻燃鎂合金
178、納米鋁鎂合金工藝品的製作方法
179、納米鋁鎂合金仿木紋傢具的製作方法
180、採用鋁鎂合金制備復合鐵粉降解水中含鹵有機物
181、變形鎂及鎂合金板材的軋制加工方法
182、耐蝕性好的鋅鋁鎂合金鍍層鋼材生產方法及鋅鋁鎂合金鍍層鋼材
183、一種鎂合金絲拉拔方法
184、觸變成型用鎂合金坯料的製造方法
185、鎂合金變速器箱體壓鑄模具
186、納米鋁鎂合金鋁藝門
187、壓鑄機用步進式鎂合金定量送料裝置
188、鎂、鎂合金的表面活化處理方法及表面鍍方法
189、一種鎂合金絲拉拔裝置
190、鎂合金化學鍍鎳溶液及其施鍍方法
191、鎂合金熔模精密鑄造模殼的制備工藝
192、鎂合金磷化溶液及其磷化工藝
193、專用於鎂合金熔煉的坩堝
194、鎂合金用復合坩堝材料的制備方法
195、鎂合金玻璃體覆蓋熔劑及其生產方法
196、ti細化mg-al-ca抗蠕變鎂合金及其熔鑄工藝
197、鎂及鎂合金化學鍍鍍液配方
198、鎂及鎂合金復合保護阻燃覆蓋熔劑及其生產方法
199、高強度高塑性mg-al基鎂合金
200、鎂及鎂合金化學鍍鍍液配方
201、鎂及鎂合金高耐蝕性復合鍍層及其制備工藝
202、鎂合金激光表面強化修復方法
203、鋁合金、鎂合金低頻電磁場水平連續鑄造工藝與設備
204、鎂合金錶面活化工藝
205、用於鎂合金工件表面處理的方法
206、鎂合金真空壓力鑄造機
207、鎂合金試棒簡易拉伸蠕變試驗方法
208、鎂合金成型製品的鋁鋅系表面耐蝕塗層結構及其制備工藝
209、鎂合金復合成形方法
210、鎂合金薄板氣脹成型的方法
211、鎂及鎂合金氟聚合物協合塗層處理工藝
212、一種提高鎂合金耐蝕性的復合處理方法
213、製造超塑成型及擴散連接的鎂合金製品的方法
214、鎂合金硫酸鎳主鹽鍍液及其化學鍍工藝
215、高強度變形鎂合金
216、鎂合金無氰鍍銅化學鍍鎳與電鍍工藝
217、電纜編織屏蔽用鋁鎂合金絲及其生產方法
218、採用二氟甲烷為保護氣氛的鎂合金熔煉方法
219、採用1,1-二氟乙烷為保護氣氛的鎂合金熔煉方法
220、具有優良的耐熱性、鑄造性的低成本的鑄造用耐熱鎂合金
221、一種鎂合金及其復合材料的制備工藝
222、鎂合金零件表面有機填充劑及其使用工藝
223、鎂合金貧液半固態沖擊擠壓成形技術
224、高強變形鎂合金制備工藝
225、鎂合金的壓鑄方法及其金屬製品
226、廉價的含ca高強耐熱變形鎂合金
227、用於鎂合金的抗腐蝕、無鉻酸鹽轉化塗層
228、一種含稀土釔的高塑性鎂合金
229、一種廢鎂合金的回收方法
230、鎂合金錶面sic+al堆焊方法
231、一種含鋰鎂合金材料及其制備方法
232、變形鎂合金薄板帶連續鑄軋的工藝方法
233、鎂合金壓鑄機
234、鋅鋁銅鎂合金絲的制備方法
235、一種鎂合金熱處理實驗用井式電阻爐爐體
236、通用發電機鎂合金框架
237、一種具有鋁鋅系表面耐蝕塗層的汽車摩托車鎂合金輪轂
238、鎂合金熔煉爐
239、鎂合金薄板真空擴散焊接方法
240、鎂或鎂合金重熔的熔解坩堝
241、耐熱抗蠕變鎂合金及其製造方法
242、原位合成准晶及其近似相增強高性能耐熱鎂合金
243、az61鎂合金半固態坯料的制備方法
244、一種鎂合金錶面防護層的噴塗的工藝
245、一種鎂合金錶面處理方法
246、一種鋁鎂稀土合金
247、鎂合金石膏型熔模鑄造工藝
248、稀土鋁鎂合金粉的制備方法
249、氯化物電解共析法製取鈰鎂合金
250、耐熱鎂合金
251、抗蠕變耐腐蝕鎂合金
252、含鈹的鎂合金和該合金的半固態製造方法及該合金的製品
253、耐熱鎂合金成形部件、用於成形的耐熱鎂合金及其成形方法
254、鎂或鎂合金的水平直接式冷硬鑄造的裝置、結晶器的方法
255、具有優越高溫性能和模鑄性的鎂合金
256、鋁-鎂合金板或擠壓件
257、鎂合金成型製品及其製造方法
258、鎂基復合材料或鎂合金基復合材料的生產方法
259、一種鋁鎂合金屑的制備方法及其產品
260、鎂合金構件及其應用
261、塑性變形阻燃鎂合金及其熔煉和塑性變形工藝
262、鑄造阻燃鎂合金及其熔煉和鑄造工藝
263、鎂合金化學改性皮膜的非鉻系處理的方法和配方
264、壓鑄阻燃鎂合金及其熔煉和壓鑄工藝
265、鎂合金的壓鑄方法及壓鑄製品
266、鎂合金鍛造材料和鍛造構件以及製造鍛造構件的方法
267、特別適用於汽車應用的、新的可焊、耐腐蝕、高鎂含量的鋁-鎂合金
268、鎂合金保健保溫杯
269、特別適用於交通運輸的、可焊、耐腐蝕鋁-鎂合金
270、特別適用於航空應用的、新的可焊、耐腐蝕、高鎂含量的鋁-鎂合金
271、鎂或鎂合金的表面處理製品,表面預處理方法和塗裝方法
❻ 晶粒細化的變質處理
變質處理是向金屬液中添加少量活性物質,促進液體金屬內部生核或改變晶體成長過程的一種方法,生產中常用的變質劑有形核變質劑和吸附變質劑。 形核變質劑的作用機理是向鋁熔體中加入一些能夠產生非自發晶核的物質,使其在凝固過程中通過異質形核而達到細化晶粒的目的。
對形核變質劑的要求
要求所加入的變質劑或其與鋁反應生成的化合物具有以下特點:晶格結構和晶格常數與被變質熔體相適應;穩定;熔點高;在鋁熔體中分散度高,能均勻分布在熔體中;不污染鋁合金熔體。
形核變質劑的種類
變形鋁合金一般選含Ti、Zr、B、C等元素的化合物作晶粒細化劑,其化合物特徵見表1。 表1 鋁熔體中常用細化質點特徵 名稱 密度/g/cm³ 熔點/℃ TiAl3 3.11 1337 TiB2 3.2 2920 TiC 3.4 3147 Al-Ti是傳統的晶粒細化劑,Ti在Al中包晶反應生成TiAl3,TiAl3與液態金屬接觸的(001)和(011)面是鋁凝固時的有效形核基面,增加了形核率,從而使結晶組織細化。
Al-Ti-B是目前國內公認的最有效的細化劑之一。Al-Ti-B與Re、Sr等元素共同作用,其細化效果更佳。
在實際生產條件下,受各種因素影響,TiB2質點易聚集成塊,尤其在加入時由於熔體局部溫度降低,導致加入點附近變得黏稠,流動性差,使TiB2質點更易聚集形成夾雜,影響凈化、細化效果;TiB2質點除本身易偏析聚集外,還易與氧化膜或熔體中存在的鹽類結合造成夾雜;7系合金中的Zr、Cr、V元素還可以使TiB2失去細化作用,造成粗晶組織。
由於Al-Ti-B存在以上不足,於是人們尋求更為有效的變質劑。不少廠家正致力於Al-Ti-C變質劑的研究。
變質劑的加入方式
1. 以化合物形式加入,如K2TiF6、KBF4、KZrF6、TiCl4、BCl3等。經過化學反應,被置換出來的Ti、Zr、B等,再重新化合而形成非自發晶核。這些方法雖然簡單,但效果不理想。反應中生成的浮渣影響熔體質量,同時再次生成的TiCl3、KB2、ZrAl3等質點易聚集,影響細化效果。
2. 以中間合金形式加入。當前工業用細化劑大多以中間合金形式加入,如Al-Ti、Al-Ti-B、Al-Ti-C、Al-Ti-B-Sr、Al-Ti-B-RE等。中間合金做成塊狀或線狀。
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。
熔體中B含量與Ti含量有關。要求B與Ti形成TiB2後熔體中有過剩Ti存在。
在使用Al-Ti-B作為晶粒細化劑時,500個TiB2粒子中有一個使α-Al成核,TiC的形核率是TiB2的100倍,因此一般將加入TiC質點數量定為TiB2質點數量的50%以下,粒子越少,每個粒子的形核機會就越高,同時也防止粒子碰撞、聚集和沉澱。此外,TiC質量分數0.001%-0.01%,晶粒細化就相當有效。
3. 細化劑質量。細化質點的尺寸、形狀和分布是影響細化效果的重要因素。質點尺寸小,比表面積小(以點狀、球狀最佳),在熔體中彌散分布,則細化效果好。以TiAl3為例,塊狀TiAl3比針狀TiAl3細化效果好,這是因為塊狀TiAl3有三個面面向熔體,形核率高。
4. 細化劑添加時機。TiAl3質點在加入熔體後10min效果最好,40min後細化效果衰退。TiB2質點的聚集傾向隨時間的延長而加大,TiC質點隨時間延長易分解。因此,細化劑最好在鑄造前在線加入。
5. 細化劑加入時熔體溫度。隨著溫度的提高,TiAl3逐漸溶解,細化效果降低。 吸附變質劑的特點是熔點低,能顯著降低合金的液相線溫度,原子半徑大,在合金中固溶量小,在晶體生長時富集在相界面上,阻礙晶體長大,又能形成較大的成分過冷,使晶體分枝形成細的縮頸而易於熔斷,促進晶體的游離和晶核的增加。其缺點是由於存在於枝晶和晶界間,常引起熱脆。吸附性變質劑常有以下幾種。
含鈉的變質劑
鈉是變質共晶硅最有效的變質劑,生產中可以鈉鹽或純金屬形式加入(但以純金屬形式加入時可能分布不均,生產中很少採用)。鈉混合鹽組成為NaF、NaCl、Na3AlF6等,變質過程中只有NaF起作用,其反應如下:
6NaF+Al→Na3AlF6+3Na
加入混合鹽的目的,一方面是降低混合物的熔點(NaF熔點992℃),提高變質速度和效果,另一方面對熔體中鈉進行熔劑化保護,防止鈉的燒損。熔體中鈉質量分數一般控制在0.01%-0.014%,考慮到實際生產條件下不是所有的NaF都參與反應,因此計算時鈉的質量分數可適當提高,但一般不應超過0.02%。
使用鈉鹽變質時,存在以下缺點:鈉含量不易控制,量少易出現變質不足,量多可能出現過變質(惡化合金性能,夾雜傾向大,嚴重時惡化鑄錠組織);鈉變質有效時間短,要加保護性措施(如合金化保護、熔劑保護等);變質後爐內殘余鈉對隨後生產合金的影響很大,造成熔體黏度大,增加合金的裂紋和拉裂傾向,尤其對高鎂合金的鈉脆影響更大;NaF有毒,影響操作者健康。
含鍶變質劑
含鍶變質劑有鍶鹽和中間合金兩種。鍶鹽的變質效果受熔體溫度和鑄造時間影響大,應用很少。目前國內應用較多的是Al-Sr中間合金。與鈉鹽變質劑相比,鍶變質劑無毒,具有長效性,它不僅細化初晶硅,還有細化共晶硅團的作用,對爐子污染小。但使用含鍶變質劑時,鍶燒損大,要加含鍶鹽類熔劑保護,同時合金加入鍶後吸氣傾向增加,易造成最終製品氣孔缺陷。
鍶的加入量受下面各因素影響很大:熔劑化保護程度好,鍶燒損小,鍶的加入量少;鑄件規格小,鍶的加入量少;鑄造時間短,鍶燒損小,加入量少;冷卻速度大,鍶的加入量少。生產中鍶的加入量應由試驗確定。
其他變質劑
鋇對共晶硅具有良好的變質作用,且變質工藝簡單、成本低,但對厚壁件變質效果不好。
銻對Al-Si合金也有較好的變質效果,但對緩冷的厚壁鑄件變質效果不明顯。此外,對部分變形鋁合金而言,銻是有害雜質,須嚴加控制。
最近的研究發現,不只晶粒度影響鑄錠的質量和力學性能,枝晶的細化程度及枝晶間的疏鬆、偏析、夾雜對鑄錠質量也有很大影響。枝晶的細化程度主要取決於凝固前沿的過冷,這種過冷與鑄造結晶速度有關。靠近結晶前沿區域的過冷度越大,結晶前沿越窄,晶粒內部結構就越小。在結晶速度相同的情況下,枝晶細化程度可採用吸附性變質劑加以改變,形核變質劑對晶粒內部結構沒有直接影響。 金屬 變質劑一般用量/% 加入方式 效果 附註 1系合金 0.01-0.05Ti Al-Ti合金 好 晶核TiAl3或Ti的偏析吸附細化晶粒 0.01-0.03Ti+0.003-0.01B Al-Ti-B合金或K2TiF6+KBF4 晶核TiAl3或TiB2、(Ti,Al)B2,質量分數之比B:Ti=1:2效果好 3系合金 0.45-0.6Fe Al-Fe合金 較好 晶核(FeMn)4Al6 0.01-0.05Ti Al-Ti合金 晶核TiAl3 含Fe、Ni、Cr的鋁合金 0.2-0.5Mg 純鎂 細化金屬化合物初晶 0.01-0.05Na或Li Na或NaF、LiF 5系合金 0.01-0.05Zr或Mn、Cr Al-Zr合金或鋯鹽、Al-Mn、Cr合金 好 晶核ZrAl3,用於高鎂合金 0.1-0.2Ti+0.02Be Al-Ti-Be合金 晶核TiAl3或TiAlx,用於高鎂合金 0.1-0.2Ti+0.15C Al-Ti合金或碳粉 晶核TiAl3或TiAlx、TiC,用於各種Al-Mg系合金 需變質的4系合金 0.005-0.01Na 純鈉或鈉鹽 好 主要是鈉的偏析吸附細化共晶硅,並改變其形貌;常用67%NaF+33%NaCl,變質時間少於25min 0.01-0.05P 磷粉或P-Cu合金 晶核Cu2P,細化初晶硅 0.1-0.5Sr或Te、Sb 鍶鹽或純碲、銻 較好 Sr、Te、Sb阻礙晶體長大 6系合金 0.15-0.2Ti Al-Ti合金 好 晶核TiAl3或TiAlx 0.1-0.2Ti+0.02B Al-Ti、Al-B合金或Al-Ti-B合金 晶核TiAl3或TiB2、(Al,Ti)B2