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高性能鈣合金精煉劑的探討

發布日期:2019-03-12 作者:客服 點擊:

  1、 氧化物夾雜的類型


  熔融金屬液在精煉處理以及運輸過程中,氧化皮、金屬間化合物、爐膛碎片等異質物容易被帶入到金屬液中,形成非金屬夾雜,這些非金屬夾雜主要是氧化物夾雜。根據其在熔化和澆鑄過程中形成時期的不同,可以分為一次氧化物夾雜和二次氧化物夾雜。


  一次氧化物夾雜主要是指鋁液澆注前形成的所有氧化物夾雜。一次氧化物夾雜按其形狀可分兩類:一類是宏觀組織中分布不均勻的大塊夾雜物,這類夾雜物,使合金組織不連續,降低工件的氣密性能,成為腐蝕的根源,明顯降低鈣合金的強度和塑性,也往往成為零件的裂紋源,第二類氧化物夾雜是指細小的、彌散的夾雜物,即使經過仔細淨化也不能全除去,它使金屬液粘度增大,降低凝固時鋁液的補縮能力,易造成鑄件的縮鬆。


  二次氧化物夾雜,又稱為內生夾雜物,主要是在澆注過程中形成的。內生夾雜物一般來說分布比較均勻,顆粒也比較小。鋁液在澆注過程中的飛濺、紊流是二次氧化物夾雜的主要來源。鋁液在砂型中,與型砂中的水分作用,經水分解為氧和氫,氧與鋁作用形成氧化物夾雜,氫溶於鋁液。

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  2、鈣合金 雜質去除方法


  鋁熔體中的有害雜質元素可用真空處理去除和精煉劑法化學去除。真空處理就是在真空條件下,利用雜質元素的沸點低於鋁(沸點為1800℃)和鈣合金主要成分的沸點,通過蒸發使之去除。真空處理可以將鈣、鋅等的量降低到lppm以下,但是還未獲得工業應用。


  有害雜質元素可與精煉劑發生化學反應而生成能夠與鋁分離的化合物,並通過精煉劑的吸附作用而被帶入精煉渣中排出。其它金屬與氧、按和硫的生成熱大小排列如下:


  氧化物:鎂、鋁、鈉、矽、錳、鋅、鐵、鎳、鉛、銅;


  氯化物:鈉、鎂、鋁、錳、鋅、鉛、鐵、鎳、銅、矽;


  硫化物:鈉、鎂、錳、鋅、鋁、鐵、銅、鉛、矽、鎳


  以去除氧化物夾雜為主的方法主要有:電熔劑法、過濾法和精煉劑法。其中精煉劑法和過濾法的研究與應用相對廣泛和深入。但是,過濾法由於所用多孔陶瓷過濾器價格高,在使用過程中容易堵塞而消耗大,其應用也受到一定的限製。


  在鈣合金熔煉過程中,將精煉劑加入到熔體內部,通過一係列物理化學作用,達到去除氧化物夾雜的作用。精煉劑的除雜能力是由精煉劑對熔體中氧化物夾雜的吸附、溶解作用以及精煉劑於熔體之間的化學作用決定的。精煉劑和氧化物夾雜之間的界麵張力越小,其吸附的作用越好,去除氧化物夾雜的作用就越強。


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