金屬熔煉分為很多種類,每一種金屬都有不同的熔煉方法,最常見的就是鋼鐵的熔煉,鋼鐵的熔煉也即是把熔火爐加溫至鋼鐵融化,這個相對比較容易理解,而其他金屬熔煉的話就會多很多種技術(shù)類工序。
金屬熔煉
鋁合金鑄造工藝:
鋁合金鑄造性能和化學(xué)成分密切相關(guān),其中Al-Si合金處于品牌 重力鑄造共晶成分附近,鑄造性能較好,和灰鑄鐵相似.Al-Cu合金遠(yuǎn)離共晶成分,凝固溫度范圍大,鑄造性能較差.在實際生產(chǎn)中,鋁鑄件都有冒口補(bǔ)縮,Al-Si類合金的凝固溫度范圍小,冒口補(bǔ)縮效率高,易獲得組織致密的鑄件.其它類鑄鋁合金的凝固溫度范圍大,冒口補(bǔ)縮效率低,鑄件致密性差.
鋁合金極易吸氣和氧化,因此澆注系統(tǒng)必須保證鋁液較快而平穩(wěn)地流入,避免攪動.
各種鑄造方法都適用于鋁合金鑄件.當(dāng)生產(chǎn)量較少時,可用砂型鑄造,應(yīng)選用細(xì)砂來造型;大量生產(chǎn)的重要鑄件,則采用特種鑄造.金屬型鑄造效率高,鑄件質(zhì)量好.低壓鑄造適用于要求致密性高的耐水壓鑄件.壓力鑄造可用于薄壁復(fù)雜小件.
金屬熔煉
鑄造鋁合金的熔煉特點:
鋁合金在液態(tài)下極易氧化,其產(chǎn)物為Al2O3,熔點高達(dá)2050℃,密度稍大于鋁,呈固態(tài)夾雜物懸浮在鋁液中,很難去除,既惡化鑄造性能,又降低力學(xué)性能,使鑄件致密性降低.鋁液還極易吸收氫氣,凝固時析出,形成氣孔或針孔等缺陷.
優(yōu)造節(jié)能精煉方法,為了減緩鋁液的氧化和吸氣,鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉.可向坩鍋內(nèi)加入KCl、NaCl等作為熔劑,以便將鋁液與爐氣隔離.為驅(qū)除鋁液中已吸入地氫氣,防止針孔的產(chǎn)生,在鋁液出爐之前應(yīng)進(jìn)行驅(qū)氫精煉.方法有多種,較為簡便的是用鐘罩向鋁液中壓入氯化鋅(ZnCl2)或六氯乙烷(C2Cl6)等氯鹽或氯化物,于是發(fā)生如下反應(yīng):
3ZnCl2 + 2Al = 3Zn + 2AlCl
3C2Cl6 + 2Al = 3C2Cl4 + 2AlCl3
反應(yīng)生成的AlCl3沸點為183℃,C2Cl4的沸點為121℃,故形成氣泡,在上浮過程中將鋁液中的氣體H2及Al2O3夾雜一起帶出液面.
熔煉設(shè)備,優(yōu)造節(jié)能鋁合金熔爐種類很多,一般多用焦碳坩鍋爐.也可用電阻坩鍋爐.此外感應(yīng)電爐(工頻、中頻)也有使用.
合金的結(jié)構(gòu)要比純金屬復(fù)雜得多.因為合金由兩種或多種元素組成,各元素間的相互作用,會形成各種不同的相.我們把在金屬和合金中,凡化學(xué)成分相同、結(jié)構(gòu)相同并與其他部分由界面分開的均勻組成部分,稱之為相.
下面按照這一概念來分析純金屬和合金的結(jié)構(gòu).純金屬液態(tài)時為單相;固態(tài)由同一元素、同一晶格構(gòu)成,故為單相;結(jié)晶過程中,既有液相又有固相,鋁重力鑄造加工廠家即為二相.合金在液態(tài)時,其為具有一定化學(xué)成分均勻一致的合金液體,為單相.合金由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)后,各元素彼此相互溶解可形成固溶體;元素也可能彼此間發(fā)生反應(yīng)而形成金屬化合物.固溶體和金屬化合物是固態(tài)合金的兩個基本相.所以合金在固態(tài)時,可能是單相組織也可能是多相組織.在分析合金結(jié)構(gòu)時,就是分析其相結(jié)構(gòu),看其由幾種固溶體或金屬化合物,即為幾相.
比如說鋁合金金屬熔煉相比于鋼鐵熔煉就多了很多工序,畢竟鋁合金相比于鋼鐵要多不同的元素,所以在熔煉過程中也與普通的鋼鐵有所不同。
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