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鑄造鋁合金原材料添加劑
1.稀土在鋁合金中的精煉作用:鋁合金中添加適量稀土元素對精煉效果具有促進(jìn)作用。稀土元素可以改善夾雜物形態(tài),凈化晶界。采用真空吸鑄法研究了AlRE中間合金對A356合金流動性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明合金熔體中加入適量的稀土元素,能夠使固液相線溫度差減少,減小合金的糊狀凝固趨勢,并且降低合金熔體表面張力,此外還有去氣、除雜的精煉作用,這都會使熔體流動性提高,粘度降低,有利于夾雜物和氣體的排除。已研究開發(fā)出一種含有稀土化合物的鋁合金新型熔劑,該熔劑通過發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng),不僅可使A356合金熔體720℃時(shí)的含氫量由大于0.30ml/100g(Al)下降到0.10ml/100g(Al)以下,除氣效果顯著,并使A356合金的室溫抗拉強(qiáng)度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,過量的稀土元素也會加劇富RE相的聚集,成為夾雜物,從而降低合金熔體的流動性。2.稀土對鋁合金的細(xì)化作用:在鋁合金中加入稀土,既可細(xì)化晶粒,也可明顯細(xì)化枝晶組織(減小二次枝晶間距),其效果對應(yīng)于不同的稀土含量。但是,其細(xì)化效果弱于Ti、B等元素。稀土加入的臨界值與合金的熔煉、澆鑄條件有密切關(guān)系。只有在一定的生產(chǎn)工藝條件下,一定量的稀土才會有較好的細(xì)化效果。采用一般細(xì)化劑,隨著鋁液靜置時(shí)間的延長,細(xì)化效果逐漸衰退;采用Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細(xì)化元素發(fā)生聚集、沉淀,對Ti、B的細(xì)化作用有一定的促進(jìn)作用,可有效抑制鋁硅合金長時(shí)間靜置過程中晶粒尺寸的衰退,適合于大批量生產(chǎn)汽車鋁合金鑄件。3.稀土對鋁硅合金的變質(zhì)作用:鑄造Al-Si合金中Si相在自然生長條件下會長成塊狀或片狀的脆性相,它嚴(yán)重割裂基體,降低合金的強(qiáng)度和塑性,因而需要將它改變成有利的形態(tài)。變質(zhì)處理使共晶Si由粗大的片狀變成細(xì)小纖維狀或?qū)悠瑺?,從而提高合金性能。迄今已發(fā)現(xiàn),堿金屬中的K、Na,堿土金屬中的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等均具有變質(zhì)作用。在Al-Si合金中,添加鋁稀土中間合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片條狀變成球粒狀。不同稀土的變質(zhì)能力不同,大體上隨著原子半徑由大變小,變質(zhì)能力由強(qiáng)變?nèi)酢?