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      Al-Mg系合金的熔鑄要注意幾個問題

      發布時間:2015-02-03 08:35:34 瀏覽次數:

        

        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;熔鑄是鋁合金加工的第一道工序,其鑄錠質量的好壞對合金的生產有很大的影響,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的繼續氧化,為了減少合金在熔鑄生產中的吸氫和氧化傾向,應采取以下措施:

        1.1 采取優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,生產中廣泛采用的保護性熔劑是以KCl、NaCl為基礎成分的熔劑(1#),而對于Al-Mg系合金則需用以KCl、MgCl2為基礎成分的熔劑(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

        工業生產的實踐證明,含W (Mg) > 3 %的Al-Mg系合金在熔鑄生產中,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,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形成液態吸附層,產生脆性開裂時,形成NaAlSi化合物,無游離鈉存在,不產生“鈉脆”。但當鎂含量超過2%時,鎂奪取硅,析出游離鈉,進而產生“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

        在直接水冷半連續鑄造條件下,幾乎所有的變形鋁合金都呈現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,是熔鑄生產中不可忽視的環節,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,也需從調整鑄造應力、提高熔體質量等方面采取措施。

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