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Al-Mg系合金的熔鑄要注意幾個問題

發(fā)布時間：2015-02-03 08:35:34 瀏覽次數(shù)：

　　Al-Mg系合金耐蝕性能好、塑性好，并具有一定的強度，廣泛用于航天航空、交通運輸、電子電力、機械制造和石油化工等行業(yè);熔鑄是鋁合金加工的第一道工序，其鑄錠質(zhì)量的好壞對合金的生產(chǎn)有很大的影響，一般來說，Al-Mg系合金的熔鑄要注意以下幾個方面的問題。

　　1 減少合金的吸氫和氧化傾向

　　Mg是Al-Mg系合金的主要組元，由于Mg的化學活性很強，極大地增加了合金的吸氫能力;同時，Mg是極易氧化的金屬，形成的氧化膜疏松、多孔，不能阻止Mg的繼續(xù)氧化，為了減少合金在熔鑄生產(chǎn)中的吸氫和氧化傾向，應(yīng)采取以下措施：

　　1.1 采取優(yōu)良性能的溶劑保護熔體

　　除Al-Mg系以外的其它系列的鋁合金，生產(chǎn)中廣泛采用的保護性熔劑是以KCl、NaCl為基礎(chǔ)成分的熔劑(1#),而對于Al-Mg系合金則需用以KCl、MgCl2為基礎(chǔ)成分的熔劑(2#)。

　　2#熔劑共晶溫度很低，為440℃左右，比1#熔劑的熔點要低200℃以上，這就說明2#熔劑從440℃就開始起保護作用，起保護作用的溫度范圍寬，同時，使用時的過熱溫度高，流動性好，因而有良好的保護性能。

　　1.2 對熔體進行特殊的合金化保護

　　工業(yè)生產(chǎn)的實踐證明，含W (Mg) > 3 %的Al-Mg系合金在熔鑄生產(chǎn)中，單純采用熔劑保護是不夠的，還必須進行合金化保護。

　　由于Be元素具有一些特殊的物理和化學性質(zhì)，它可以對Al-Mg系合金進行良好的保護，在W(Mg) > 3 %的Al-Mg系合金中如果W(Be)達到5×10-6 ,在正常的熔煉條件下,就已經(jīng)具有良好的保護效果，它對減少Mg的燒損，準確控制Mg含量，提高鑄錠表面質(zhì)量，防止鑄錠裂紋都起了十分重要的作用。

　　2 抑制元素Na 引起的脆性

　　鈉在鋁中幾乎不溶解，最大固溶度小于0.0025%，合金中存在鈉時，在凝固過程中吸附在枝晶表面或晶界，熱加工時，晶界上的Na形成液態(tài)吸附層，產(chǎn)生脆性開裂時，形成NaAlSi化合物，無游離鈉存在，不產(chǎn)生“鈉脆”。但當鎂含量超過2%時，鎂奪取硅，析出游離鈉，進而產(chǎn)生“鈉脆”，Na 對合金脆性的影響隨Mg含量增加而加劇，因此，對Mg含量較高的Al-Mg系合金，Na的限制更加嚴格，一般應(yīng)控制W(Na) < 10-5。

　　Mg含量在8%以上的5A12、5A13 合金中,均含有0.004 %～0.05 %的Sd，加Sd的目的就是為了降低Na引起的脆性，Sd與Na可形成Na3Sd化合物,該化合物的密度大,可在熔體靜置狀態(tài)中沉入爐底,從而使合金中的Na含量降低。另外,此化合物的熔點也遠比Na高,可有效地抑制Na對Al-Mg系合金的危害。

　　3 　降低鑄錠裂紋傾向

　　在直接水冷半連續(xù)鑄造條件下,幾乎所有的變形鋁合金都呈現(xiàn)不同程度的裂紋傾向。實踐證明,Al-Mg系合金的裂紋傾向居中等,并隨合金中Mg含量的增加和鑄錠規(guī)格的增大而增加。因此,防止Al-Mg系合金鑄錠裂紋,是熔鑄生產(chǎn)中不可忽視的環(huán)節(jié)，其中化學成分對鑄錠裂紋影響很大。

　　Al-Mg系合金中Mn含量增加時,合金的抗裂力降低,熱裂傾向增大。因此應(yīng)盡可能將Mn控制在允許范圍的下限;而隨Si含量的增加,抗裂能力降低，除了以Si為主要成分的5A03合金以外,其他牌號的合金,在標準允許的含量以內(nèi)都有一定的裂紋傾向，因此需限制Si的含量;同時，向合金中加入適量的Fe ,并使W(Fe)>W(Si),也能降低合金的裂紋傾向。

　　此外,為防止鑄錠裂紋,Al-Mg系合金與其他各系合金一樣,也需從調(diào)整鑄造應(yīng)力、提高熔體質(zhì)量等方面采取措施。