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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(dòng)性的影響,實(shí)驗結果證明合金熔體中加入適量的稀土元素,能夠使固液相線(xiàn)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(huì )使熔體流動(dòng)性提高,粘度降低,有利于夾雜物和氣體的排除。已研究開(kāi)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(guò)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應,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(zhù),并使A356合金的室溫抗拉強度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,過(guò)量的稀土元素也會(huì )加劇富RE相的聚集,成為夾雜物,從而降低合金熔體的流動(dòng)性。2.稀土對鋁合金的細化作用:在鋁合金中加入稀土,既可細化晶粒,也可明顯細化枝晶組織(減小二次枝晶間距),其效果對應于不同的稀土含量。但是,其細化效果弱于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(huì )有較好的細化效果。采用一般細化劑,隨著(zhù)鋁液靜置時(shí)間的延長(cháng),細化效果逐漸衰退;采用Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細化元素發(fā)生聚集、沉淀,對Ti、B的細化作用有一定的促進(jìn)作用,可有效抑制鋁硅合金長(cháng)時(shí)間靜置過(guò)程中晶粒尺寸的衰退,適合于大批量生產(chǎn)汽車(chē)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(cháng)條件下會(huì )長(cháng)成塊狀或片狀的脆性相,它嚴重割裂基體,降低合金的強度和塑性,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小纖維狀或層片狀,從而提高合金性能。迄今已發(fā)現,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A(yíng)l-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(zhù)原子半徑由大變小,變質(zhì)能力由強變弱。