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铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金(不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好),特殊铝硅合金(可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好)。
稀土对铝硅合金的变质作用:铸造Al-Si合金中Si相在自然生长条件下会长成块状或片状的脆性相,它严重割裂基体,降低合金的强度和塑性,因而需要将它改变成有利的形态。变质处理使共晶Si由粗大的 片状变成细小纤维状或层片状,从而提高合金性能。迄今已发现,碱金属中的K、Na,碱土金属中的Ca、Sr,稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土,氮族元素Sb、Bi,氧族元素S、Te等均 具有变质作用。在Al-Si合金中,添加铝 稀土中间合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片条状变成球粒状。不同稀土的变质能力不同,大体上随着原子半径由大变小,变质能力由强变弱。
稀土变质剂具有很好的长效性和重熔稳定性,吸气倾向小,无污染、加入工艺简便、 无腐蚀作用。研究结果表明,含La为0.056%变质后的合金,重熔10次,每次取样进行金相检验,发现最终仍有变质效果,La的最终浓度仍有0.035%,仍处于最佳变质范围之内。0.3 %混合稀土变质合金,重熔5次,发现最终仍有良好变质效果。
变质工艺直接影响着稀土的变质效果。对Al-Si合金,获得稳定变质组织的关键是减 少稀土的烧损,并防止稀土的偏聚,使稀土迅速均匀地扩散到铝液中。稀土变质有一潜伏期 ,即必须在高温下保持一定时间,稀土才能发挥最大变质作用。
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