论文部分内容阅读
铝合金因具有密度小、比强度高、耐蚀性好和导电性好等优良特性,被广泛应用于航空、航天、汽车、冶金、化工等诸多行业,成为工业应用中重要的基础材料。
在铝合金中,铝硅合金是品种最多,用途最广的一类,目前生产铝硅合金的方法主要是兑掺法,这种工艺方法耗能较高,造成生产成本高。由铝土矿碳电热还原法生产的一次铝硅合金生产铸造铝硅合金能够显著的降低能耗,而且可以利用低品位的铝矿石,是世界公认的优于兑掺法的铝硅合金生产方法,但是,电热法生产的一次铝硅合金中含有大量的金属杂质和熔渣。为了能够获得符合工业标准的铝硅合金,在生产过程中必须要将金属杂质和熔渣去除。本文对由一次铝硅合金制取铸造铝硅合金进行了研究。
实验采用的熔剂精炼方法,以冰晶石和氯化钠作为除渣精炼剂,在960℃进行精炼。通过实验发现:随精炼剂量的加大,绝对除渣量增加,合金中硅、铁含量都呈直线下降;当达到一定值后绝对渣量和硅、铁含量的变化趋于平缓,精炼剂的最佳加入量为一次铝硅合金的10%。
铁是铝硅合金中主要的有害杂质元素,也是衡量铝硅合金质量最为重要的指标之一。一次铝硅合金经除渣以后,其中的铁含量依然很高,本文使用锰与稳恒磁场进行除铁。除铁实验的结论如下:
(1)精炼后向合金熔体中加入锰,硅和铁的含量随着锰加入量的增多而降低,但降低到一定程度后趋于定值,锰的加入量最佳值为锰铁摩尔比等于1.1。
(2)加锰的顺序对除铁效果影响较大,先制成铝锰合金再进行除渣精炼有利于减少铝硅合金中的硅和铁;而制成铝锰合金后,再分两次加入除渣剂精炼,这种方法除铁效果更好一些。
(3)锰与稳恒磁场联合除铁时,硅、铁含量比单独的磁场除铁有所下降,钛含量无明显变化。
一次铝硅合金经过除杂提纯后制取的ZL101合金和ZL102合金,化学成分能够达到国家标准要求,但是合金中的硅有一部分以片状存在,必须进行变质处理。本文用锶作为变质剂,以铝锶中间合金的形式加入,在740℃进行变质处理。经过变质处理后,硅相形态由片状转变为纤维状,合金的力学性能达到GB/T1173-1995的要求。