铝合金变质处理操作方法

铝合金变质处理操作方法

铝合金变质处理是指在一定条件下对铝合金材料进行加热处理，使其改变晶体结构和力学性能的过程。下面是铝合金变质处理的基本操作方法：

1.准备工作：准备好所需的设备和化学药品，对原始材料进行加工和清洗，确保表面光洁。

2.加热处理：将铝合金材料置于加热炉中，控制温度和时间，使其达到所需的加热温度，一般常用的加热温度为450-500，时间为1-4小时。在此过程中，可利用淬火处理来增加材料的强度和硬度。

3.冷却处理：将材料从加热炉中取出，并迅速放入水或空气中进行冷却。冷却速度越快，晶体结构越细小，硬度越大。

4.退火处理：在变质处理后，进行退火处理，以消除应力和提高材料的塑性，通常在200-300的温度下进行2-4小时的退火处理。

5.测试和包装：进行化学成分分析和力学性能测试，并对材料进行包装，以防止氧化和机械损伤。

总之，铝合金变质处理是非常重要的一项加工工艺，能够显著提高铝合金材料的力学性能和耐腐蚀性能。

铸造铝合金变质处理

铸造铝合金变质处理 一、引言 铝合金是一种重要的结构材料，具有良好的力学性能和耐腐蚀性。然而，铝合金在铸造过程中会产生一些缺陷，如晶粒过粗、析出相不均匀等，从而影响其力学性能。为了改善铝合金的性能，铸造后常常需要进行变质处理。本文将探讨铝合金变质处理的原理、方法和应用。 二、铝合金变质处理的原理 铝合金变质处理是通过热处理方法改变合金的组织结构，达到调节性能的目的。变质处理的原理主要包括相变、析出和固溶。 1. 相变：在变质处理过程中，铝合金中的一些固溶相会发生相变，从而引起组织结构的变化。常见的相变有固溶相变、过饱和固溶相变和共析相变等。 2. 析出：在变质处理过程中，一些固溶相会从固溶体中析出，形成新的相或颗粒。这些析出相的形成可以改变合金的硬度、强度和耐腐蚀性能。 3. 固溶：固溶是指将合金加热至高温状态，使固溶体中的溶质原子分散均匀。通过固溶处理，可以消除合金内部的偏析和缺陷，提高合金的均匀性和稳定性。

三、铝合金变质处理的方法 铝合金变质处理的方法主要包括热处理和化学处理两种。 1. 热处理：热处理是指将铝合金加热至一定温度，保持一段时间后冷却。常见的热处理方法有固溶处理和时效处理。 - 固溶处理：固溶处理是将合金加热至固溶温度，使溶质原子充分溶解在基体中，然后快速冷却。固溶处理可以消除合金内部的偏析和缺陷，提高合金的均匀性和稳定性。 - 时效处理：时效处理是在固溶处理后，将合金加热至较低的温度，保持一定时间后冷却。时效处理可以使合金中的析出相得到充分的析出和成长，从而改善合金的强度和硬度。 2. 化学处理：化学处理是指利用化学反应改变合金的组织结构。常见的化学处理方法有酸洗、碱洗和电解处理等。这些化学处理方法可以去除合金表面的氧化物和杂质，提高合金的表面质量和耐腐蚀性能。 四、铝合金变质处理的应用 铝合金变质处理广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。 1. 航空航天领域：航空航天领域对铝合金的性能要求较高，因此变质处理是必不可少的工艺。通过变质处理，可以提高铝合金的强度、

铝合金氧化发黑处理

铝合金氧化发黑处理 铝合金是一种广泛应用于工业和民用领域的金属材料。它具有轻质、耐腐蚀、导电性好等优点，因此被广泛应用于航空、航天、建筑、汽车等领域。然而，铝合金表面容易受到氧化、腐蚀等影响，导致表面出现发黑、生锈等问题。为了解决这个问题，铝合金表面需要进行氧化发黑处理。 一、铝合金氧化发黑处理的原理 铝合金氧化发黑处理是通过化学反应使铝合金表面形成一层氧化膜，从而防止铝合金表面受到氧化、腐蚀等影响。氧化膜的形成是通过电化学反应来实现的。在铝合金表面形成氧化膜的过程中，需要一定的氧化剂和酸性环境。氧化剂可以是硫酸铜、硫酸铬等，酸性环境可以是硫酸、氢氟酸等。在酸性环境中，氧化剂与铝合金表面发生化学反应，从而形成氧化膜。 二、铝合金氧化发黑处理的方法 1、硫酸铜氧化法 硫酸铜氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。该方法的原理是在硫酸铜溶液中将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。具体操作步骤如下： （1）将铝合金表面清洗干净，去除表面的油污和灰尘。 （2）将铝合金放入硫酸铜溶液中，溶液中的浓度一般为50%。 （3）在溶液中加入一定量的氯离子，加速氧化反应的进行。 （4）将铝合金在溶液中搅拌，使其表面均匀氧化。

（5）将铝合金从溶液中取出，清洗干净。 2、硫酸铬氧化法 硫酸铬氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。该方法的原理是在硫酸铬溶液中将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。具体操作步骤如下： （1）将铝合金表面清洗干净，去除表面的油污和灰尘。 （2）将铝合金放入硫酸铬溶液中，溶液中的浓度一般为10%。 （3）在溶液中加入一定量的硫酸，加速氧化反应的进行。 （4）将铝合金在溶液中搅拌，使其表面均匀氧化。 （5）将铝合金从溶液中取出，清洗干净。 3、电化学氧化法 电化学氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。该方法的原理是在电解液中通过电化学反应将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。具体操作步骤如下： （1）将铝合金表面清洗干净，去除表面的油污和灰尘。 （2）将铝合金放入电解液中，电解液中的浓度一般为10%。 （3）在电解液中加入一定量的酸，加速氧化反应的进行。 （4）在电解液中加入一定量的电流，使其表面均匀氧化。 （5）将铝合金从电解液中取出，清洗干净。 三、铝合金氧化发黑处理的应用 铝合金氧化发黑处理广泛应用于航空、航天、建筑、汽车等领域。在航空、航天领域，铝合金氧化发黑处理可以提高铝合金的耐腐蚀性

ADC12铝合金的细化变质处理

ADC12铝合金的细化变质处理 一、实验目的 1）熟练ADC12铝合金的熔炼、精炼、细化和变质处理过程。 2）了解ADC12铝合金的组织变质处理的基本原理和方法。 3）分析晶粒细化剂（Al-5Ti-B\Al-5Ti-C）对ADC12合金的组织的细化效果及其影响。 4）分析变质剂（Mn\Sr) 对ADC12合金的组织的变质效果及其影响。 5）分析RE元素对ADC12合金的组织的细化变质效果及其影响。 6）了解各种变质的的单因素影响及正交实验的效果。 二、原理概述 由于Al-Si共晶合金(ADC12)有很好的铸造性能,且铸件轻、比强度高、热膨胀系数小、耐腐蚀性能高及切屑性能好, 故被广泛用于航天航空、汽车等工业。在再生铝合金ADC12铸件中，α-Al相是最主要的组织。在铸态时，α-Al相呈树枝状，并且比较粗大，其取向没有一定的规律，较为杂乱，这使得其性能不是很好。Fe在A l合金中通常被认为是最有害的杂质元素, 常见的Fe相为α-Fe 相( A l8 S iFe2 )和β-Fe 相( Al5 SiFe) 两种。硬而脆的针状的β-Fe相会破坏金属基体的连接强度, 大幅降低合金的力学性能(如抗拉强度)。Fe在A l合金中作为有害元素会显著降低合金的力学性能, 影响断裂粗糙程度等。 1.铝硅合金的细化处理 铝硅合金细化处理的目的主要是细化合金基体α-Al的晶粒。晶粒细化是通过控制晶粒和形核和长大来实现的。细化处理的基本原理是促进形核，抑制长大。对晶粒细化的基本要求是： 1）含有稳定的异质固相形核颗粒、不易溶解。 2）异质形核颗粒与固相α-Al间存在良好的晶格匹配关系。 3）异质形核颗粒应非常细小，并在铝熔体中呈高度弥散分布。 4）加入细化剂不能带入任何影响铝合金性能的有害元素或杂质。 晶粒细化剂的加入一般采用中间合金的方式。常用晶粒细化剂有以下几种类型：二元Al-Ti合金、三元Al-Ti-B合金、Al-Ti-C合金以及含稀土的中间合金。它们是工业上广泛应用的最经济、最有效的铝合金晶粒细化剂。这些合金元素加入到铝熔体中后，会与Al发生化学反应，生成 TiAl3、TiC、B4C等金属间化合物。这些金属间化合物相在铝熔体中以高度弥散分布的细小异质固相颗粒存在，可以作为α-Al形核的核心，从而增加反应界面和晶核数量，减小晶体生长的线速度，起到晶粒细化的作用。 晶粒细化剂的加入量与合金种类、化学成分、加入方法、熔炼温度以及浇注时间等有关。若加入量过大，则形成的异质形核颗粒会逐渐聚集，当其密度比铝

铝合金的变质处理

铝合金的变质处理 材料与能源学院金属材料工程2011级2班范宇鑫 【摘要】变质处理指的是向金属液内添加少量物质，促进金属液生核或改变晶体生长过程的方法。而铝合金制造过程中变质处理是必不可少的工艺，加入不同的变质剂对合金的工艺性能有着不同的影响。 关键词：铝合金变质处理 铝合金的制备主要有铸造和压力变形两种。铝合金制造过程中的缺陷有氧化夹渣、气孔气泡、缩松疏松、裂纹等。这些缺陷严重影响铝合金的性能，容易造成断裂和磨损。为了防止这些缺陷的产生，提高铝合金的工艺性能，加入变质剂就是一种有效的措施。变质处理的目的主要是细化晶粒、改善脆性相、改善晶粒形态和分布状况。变质处理的机理众说纷纭，主要分为两种：一是不溶性质点存在于金属液中的非均质晶核作用；二是以溶质的偏析及吸附作用。在变质剂完全溶解于金属液且不发生化学反应生成化合物的情况下，变质剂就像溶质一样，在凝固过程中，由于偏析使固/液界面前沿液体的平衡液相线温度降低，界面处成分过冷度减少，致使界面上晶体的生长受到抑制，枝晶根部出现缩颈而易于分离。同时，由于变质剂易偏析和吸附，故阻碍晶体生长的作用也加强。因此，往往只需加入少量变质剂，就能显著细化晶粒。其中，不同的变质剂所发挥的作用有所不同，常见以下几种变质剂：（1）钠盐变质剂：Na元素可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并降低共晶温度，增加过冷度，细化晶粒。其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件 而言比较好，还有分散铸件（铸锭）缩窝的作用，这对要求气密性好的铸件 有重要的作用。钠盐变质法的成本低，制备也比较简单，适合批量小、要求 不很高的产品，但其缺点是，由于钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、 烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是 易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。钠还使Al-Mg 系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化， 所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金，一般都不用钠盐变质剂来 进行变质处理，以免出现所谓“钠脆”现象。 （2）铝锶中间合金变质剂：这是国外使用的较多的一种高效变质方法。加入量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其优点是变质效果比钠盐好，氧化烧损也比钠 盐小，有效变质持续时间长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因而可使坩埚的

不同变质处理对铝合金组织性能的影响

不同变质处理对铝合金组织性能的影响铝合金是一种常见的金属材料，具有良好的强度和导热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。为了进一步提高铝合金的性能，通常会采用变质处理来改变其晶粒结构和微观组织。下面将详细探讨不同变质处理对铝合金组织和性能的影响。 1.固溶处理 固溶处理是铝合金中最常用的变质处理方法之一、该方法主要是通过加热使合金中的固溶元素溶解到α-Al基体中，然后快速冷却固溶体，使固溶元素保持在固溶体中的均匀分布状态。 固溶处理对铝合金的组织性能有以下影响： -细化晶粒：固溶处理能有效地细化铝合金的晶粒尺寸，提高材料的强度和韧性。 -去除析出物：固溶处理会将析出物溶解到基体中，使合金中的析出物减少或消失，从而提高材料的塑性。 -增加合金的均匀性：固溶处理能使固溶元素均匀地分布在基体中，防止合金中的偏析现象，提高合金的均匀性。 2.时效处理 时效处理是指将固溶体在适当温度下保持一段时间，使固溶元素重新溶解，然后通过析出和扩散形成细小的析出物，进而改善材料的性能。 时效处理对铝合金的组织性能有以下影响：

-产生弥散的细小析出物：时效处理会形成细小的析出物，如硬化相类似的Al3Cu、Mg2Si、MgZn2等，这些析出物的细小尺寸能阻碍晶格滑移和位错运动，从而提高材料的强度。 -提高合金的部分时效硬化能力：时效处理能够提高合金的部分时效硬化能力，使其在一定条件下保持一定的强度和韧性。 -改善热稳定性：时效处理能够提高铝合金的热稳定性，使其在高温下保持良好的性能。 3.组织性能对比 -固溶处理一般能够显著细化晶粒，而时效处理对晶粒尺寸几乎没有影响。 -固溶处理后的铝合金具有较高的塑性和韧性，而时效处理能够显著提高材料的强度。 -经过固溶处理和时效处理后的铝合金能够在一定程度上保持良好的热稳定性。 -固溶时效处理可以获得更好的综合性能，即在一定程度上提高了材料的强度和塑性。 综上所述，不同的变质处理对铝合金的组织性能有不同的影响。固溶处理主要通过细化晶粒和提高合金的均匀性来提高材料的塑性和韧性，而时效处理则能够通过形成细小的析出物来提高材料的强度和热稳定性。针对具体应用需求，在铝合金的变质处理过程中可以选择合适的处理方法以获得理想的性能。

铸造铝合金变质处理

铸造铝合金变质处理 铝合金是一种常见的轻质、高强度金属材料，具有良好的导热性和耐腐蚀性，在各个领域都有广泛的应用。然而，铝合金材料的性能还有进一步提升的空间。通过变质处理，可以改变铝合金的晶体结构和性能，使其更加适用于特定的工程应用。 变质处理是指通过加热和冷却等工艺操作，使铝合金材料的晶体结构和性能发生变化的过程。变质处理的目的是通过控制材料的组织结构，调节其硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能，以满足不同工程应用的需求。 铝合金的变质处理主要包括时效处理和固溶处理两种方式。时效处理是指在合金经过固溶处理后，通过一定时间的加热保温，使合金中的固溶体逐渐析出出现硬化相，从而提高合金的强度和硬度。固溶处理则是通过加热将合金中的固溶体溶解，使晶体内的溶质原子均匀分布，提高合金的塑性和韧性。 在变质处理中，合金的成分和热处理工艺参数是影响处理效果的关键因素。合金的成分决定了合金的相变温度和固溶体的溶解度，而热处理工艺参数则决定了合金的组织结构和性能。因此，在进行变质处理前，需要对合金的成分和热处理工艺进行充分的分析和调整。变质处理的具体工艺流程如下：首先是固溶处理，将铝合金加热至固溶温度，使固溶体溶解；然后进行淬火，迅速冷却合金，使固溶

体快速凝固；接着是时效处理，将淬火后的合金加热至时效温度，保持一定的时间，使析出相形成；最后冷却至室温，变质处理完成。变质处理可以显著提高铝合金的性能。通过时效处理，合金的硬度和强度得到提高，适用于对强度要求较高的工程结构。固溶处理则能够提高铝合金的塑性和韧性，适用于对冲击韧性要求较高的应用场景。不同的变质处理方式可以根据具体需求进行选择和调整，以获得最佳的性能。 变质处理也有一些注意事项。首先，变质处理需要严格控制加热和冷却速度，以避免产生不均匀的组织结构。其次，合金的成分和热处理工艺参数需要进行合理的选择和调整，以确保处理效果的稳定和可靠。最后，变质处理后的合金需要进行适当的表面处理，以提高其耐腐蚀性和装饰性。 铸造铝合金的变质处理是一种重要的工艺，可以通过控制合金的组织结构和性能，提高其强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等性能，适用于不同的工程应用。合理选择变质处理方式和调整热处理工艺参数，可以获得最佳的处理效果。变质处理的成功应用，为铝合金材料的进一步发展和应用提供了重要的支持和保障。

变质处理

变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。 变质处理是目前工业生产中广泛使用的方法。变质剂加入液态金属时，能直接增加形核核心，这一类变质剂称为孕育剂，相应处理称为孕育处理。如在铁水中加入硅铁，硅钙合金都能细化石墨。 变质剂的分类 生产中常用的变质剂有形核变质剂和吸附变质剂。 变质处理 经过系统研究锶盐及其复合变质剂对铝硅合金的变质效果，以及几种处理方法对铝合金中杂质元素镁、锌的影响规律，所得主要结果是：锶盐可以使铝硅合金的硅相由针杆状变为长度尺寸在100μm以下的短杆状或弯曲的纤维状。锶盐变质剂存在着与锶变质相同的变质潜伏期现象。将锶盐与钠盐或磷盐复合变质能够消除这种现象。所研究的变质剂加入量小，提高合金的力学性能和使用性能；真空蒸发处理能够有效地降低铝合金中的杂质锌量，向铝合金中吹入氟利昂与氮气的混合气体或加入六氯乙烷熔剂都能够非常有效地降低铝合金中的杂质镁量，根据铝合金的含镁量确定氟利昂的吹入量或六氯乙烷的加入量。 变质处理目的 有意地向液态金属中加入某些变质剂,以细化晶粒和改善组织,达到提高材料性能的目的，减少避免造成的浪费。 变质处理的发展趋势 低成本、高效、无污染、多功能化的复合变质是变质处理的发展趋势。含稀土元素的变质和复合变质是铸造Al-Si合金变质处理的发展趋势。 评定Al—Si合金变质度的新方法 根据扫描电镜照片，对Si相分类统计，用概率统计求其数学期望值来定义变质度，结果表明，新方法直观，数据可靠，是对铝合金变质规律进行定量化研究的方法

铝合金补焊技术

铝合金补焊技术 铝合金是一种常见的金属材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。然而，在使用过程中，铝合金可能会出现各种损坏和破裂情况，需要进行补焊修复。本文将介绍铝合金补焊技术的基本原理、操作步骤和注意事项。 1. 基本原理 铝合金补焊技术是利用焊接方法将损坏的铝合金部件连接起来，使其恢复原有的形状和功能。焊接过程中，通过加热铝合金至熔点，使其熔化并与填充金属相融合，形成坚固的焊缝。常用的铝合金补焊方法有手工电弧焊、氩弧焊和激光焊等。 2. 操作步骤 （1）准备工作：对需要补焊的铝合金部件进行清洁，去除表面的污垢和氧化物，以保证焊接质量。同时，准备好所需的焊接设备、填充金属和辅助工具。 （2）焊接准备：根据实际情况选择合适的焊接方法和参数，如电流、电压、焊接速度等。根据需要，可以进行预热处理以提高焊接效果。 （3）焊接操作：将焊枪或焊笔对准需要补焊的位置，进行焊接操作。焊接时要控制好焊接速度和焊接角度，以保证焊缝的质量和外观。 （4）焊后处理：焊接完成后，对焊缝进行处理，如修整、打磨和喷

涂等，使其与周围金属表面一致。同时，对焊接区域进行冷却处理，以避免产生裂纹和变形。 3. 注意事项 （1）选择合适的焊接方法和填充金属，根据铝合金的成分和性质进行匹配，以保证焊缝的强度和耐腐蚀性。 （2）控制好焊接参数，如电流、电压和焊接速度等，避免过热或过冷引起焊缝质量不佳。 （3）注意焊接过程中的安全事项，如佩戴防护眼镜、手套和焊接面罩，以防止受伤或吸入有害物质。 （4）对于较大的铝合金部件，可以采用分段焊接的方式，先焊接一部分，再焊接另一部分，以减小焊接应力和变形。 （5）根据实际情况选择合适的焊接位置，避免焊接位置过于局部，影响整体结构的稳定性。 4. 补焊效果与质量评定 补焊后的铝合金部件应具有良好的焊缝质量和机械性能。常见的评定指标包括焊缝的强度、密实性和外观质量。焊缝的强度应满足设计要求，焊缝与基材之间应无明显裂纹和气孔。同时，焊缝的外观应平整光滑，无明显的凹陷或凸起。

氯盐保护、C2Cl6精炼、变质

2．铝合金的熔炼工艺 1）溶剂保护在一般熔炼温度下熔炼铝合金时，不必专门采取防氧化措施。但当铝合金中有促使Al2O3薄膜疏松的元素，如镁含量较高，或熔炼温度过高时（＞9O0℃），必须采用熔剂保护。熔炼铝合金常用氯盐（KCl、NaCl等）作熔剂。在熔炼时加入少量氯盐，把铝液覆盖起来，可减少铝合金的氧化，可防止炉气中的有害气体进入铝液中。 2）铝合金的精炼铝合金由液态变为固态时，氢在铝中溶解度由很大一下子变得很小，凝固时气体来不及逸出，便形成内部气孔。由于铝合金的易氧化、气孔形成倾向大，所以铝合金必须进行精炼，以去除气体和氧化物夹杂。常用的精炼剂是六氯乙烷（C2Cl6）或氯化锌（ZnCl2）等。在熔炼后期将精熔剂用钟罩压入铝液中将发生以下反应 3C2Cl6＋2Al → 3C2Cl4 ↑＋ 2AlCl3 ↑ 3ZnCl2＋2Al → 3Zn＋2AlCl3 ↑ 反应后生成的四氯乙烯和三氯化铝，其沸点分别为121℃和 183℃，它们在铝液温度下形成不溶于铝液的气泡并上浮，溶解于铝液中的过饱和的氢原子和氢分子及其它气体迅速向气泡中扩散聚集，铝液中的氧化物等杂质也吸附在气泡表面，随气泡上浮而被带到液面上来，经扒渣而去除，从而使铝液得到净化，以防止铝铸件内部产生气孔和夹杂。 精炼前应将精炼剂按铝液重量比称好（六氯乙烷加入量为O．4%～0．6%；ZnCl2加入量为0．15%～0．2%），分成2～4包用铝箔分别包好，铝液加热到 700～730℃后分批用钟罩压入液体深度的1／3处，轻轻晃动，直到不冒气为止。精炼后，静置数分钟，让气泡全部逸出后即可浇注。 3）铝合金的变质处理用含硅量大于6%的铝合金（如ZL7、ZL11等）浇注厚壁铸件时，易出现针状粗晶粒组织使铝合金的力学性能下降。为了消除这种针状组织，在浇注之前向铝液中加入2%（重量百分比）的钠盐混合物（氟化钠67%，氯化钠33％）。浇注温度为75O℃～780℃，在铝合金凝固结晶时，钠原子可阻止硅生成针状粗晶粒组织，使晶粒细化，力学性能提高。这种工艺方法称为变质处理。 变质处理前应将配好的变质剂放到炉中，在300℃～400℃烘烤3h～5h，以去除水分。浇注前用铝箔将变质剂包好，用钟罩或压勺将变质剂压入铝液面下40～60mm，轻轻搅动使其均匀地熔入铝液中，经炉前检验合格，即可浇注。

解释变质处理及其原理

变质处理原理变质处理的目的及方法？ 铝合金变质的原理？ 变质处理的目的及方法？ 铝合金变质的原理就是改善了合金的强度和塑性。 应用最多的是铝硅合金，其成分在共晶点附近，因而具有优良的铸造性能，即流动性好，但其组织为粗大的针状硅晶体和α固溶体组成的共晶体，以及少量的多面体形的初生硅晶体。因为粗大的针状组织，所以合金韧塑性较差，需要进行变质处理。 浇注前加入变质剂（常用钠盐），促进硅形核，并吸附在硅表面阻碍它长大，而使合金组织细小，最终改善了合金的强度和塑性。 铝合金变质的原理？ 铝合金变质的原理：所谓变质处理就是在少量的专门添加剂(变质剂)的作用下改变铸态合金组织，使金属或铝合金的组织分散度提高的过程。目前，这种处理方法的技术术语很不统一，有的叫细化处理，还有的叫孕育处理。变质处理的分类也各不一样。 铝合金变质的原理？ ①铝合金产品的保存环境、温度和湿度都比较适合霉菌生长；

②铝合金表面混有一定的物质它会自动向空气中吸收水分形成一种原电池腐蚀反应，最适合霉菌的生长； ③铝合金表面有油脂、纤维素等一些适合霉菌生长的土壤，只要温度和湿度适宜，霉菌就会快速生长。 al-si合金的变质处理原理？ Al-Si合金铸造后得到的组织是粗大的针状硅晶体和α固溶体的共晶组织，粗大的硅晶体极脆，严重地降低了合金的塑性和韧性。为改善合金的性能需采用变质处理，即在浇注前在合金液体中加入变质剂(常用钠盐混合物)，以细化合金组织，提高合金的强度和塑性，由于钠能促进Si的生核，并能吸附在Si的表面阻碍它长大，使合金组织细化，同时使共晶点右移，原合金成分变为亚共晶成分，所以变质后的组织为初生α固溶体细密的共晶体(αSi)组成。 氢氧化钠变质原理？ 氢氧化钠变质原因可能是吸收了空气中的水而发生了潮解，或者与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而变质。 氢氧化钠，强碱性无机物，俗称苛性钠、火碱、烧碱等，呈无色透明晶体状，不溶于乙醚等，易溶于甘油、水等，氢氧化钠水溶液具有极强的腐蚀性。

铝及铝合金热处理工艺

1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类（见图1） 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。 ②中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性， 消除材料内

部加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火：对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火：对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效：经固溶淬火后的材料，在室温或较高温度下保持一段时间，不稳定的过饱和固溶体会进行分解，第二相粒子会从过饱和固溶体中析出（或沉淀），分布在α（AL）铝晶粒周边，从而产生强化作用称之为析出（沉淀）强化。 自然时效：有的合金（如2024等）可在室温下产生析出强化作用，叫做自然时效。 人工时效：有些合金（如7075等）在室温下析出了强化不明显，而在较高温度下的析出强化效果明显，称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效：为了获得某种性能，控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效：为了获得某些特殊性能和较好的综合性能，在较高的温度下或保温较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效：为了获得某些特殊性能和良好的综合性能，将时效过程分为几个阶段进行。 可分为二阶段、三阶段时效

铝合金氧化发黑处理

铝合金氧化发黑处理 铝合金是一种常用的金属材料，因其具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于建筑、交通、航空航天等领域。然而，由于其表面易受到氧化、腐蚀等因素的影响，导致其表面出现发黑、生锈等问题，影响了其美观性和使用寿命。因此，对于铝合金的氧化发黑处理成为重要的问题。 一、铝合金氧化发黑的原因 铝合金氧化发黑的原因主要有以下几个方面： 1.空气中的氧气和水蒸气会与铝合金表面发生反应，形成氧化铝膜，使铝合金表面产生发黑现象； 2.铝合金表面受到污染、油污、灰尘等因素的影响，形成附着层，使铝合金表面变得暗淡无光； 3.铝合金表面受到机械划伤、磨损等因素的影响，使其表面出现划痕、磨损，影响美观性和使用寿命。 二、铝合金氧化发黑处理方法 1.化学氧化法 化学氧化法是将铝合金表面暴露在氧化剂中，使其表面形成一层厚度均匀、致密、不易脱落的氧化膜，从而达到防腐、防锈的效果。其中，硫酸氧化法和硫酸铬氧化法是常用的化学氧化法处理方法。 硫酸氧化法：将铝合金浸泡在浓硫酸中，使其表面形成一层致密的氧化膜，从而达到防腐、防锈的效果。但是，该方法需要使用浓硫酸，操作危险，不适合在家庭和办公室等环境下使用。

硫酸铬氧化法：将铝合金浸泡在含有铬酸钾和硫酸的溶液中，使其表面形成一层致密的氧化膜，从而达到防腐、防锈的效果。该方法比较安全，但是对于环境污染较大，不适合在家庭和办公室等环境下使用。 2.机械抛光法 机械抛光法是利用机械设备对铝合金表面进行磨光处理，使其表面变得光滑，达到美观的效果。其中，电解抛光法是常用的机械抛光法处理方法。 电解抛光法：将铝合金浸泡在含有电解液的溶液中，然后通过电流作用，使其表面产生一层光滑、亮泽的氧化膜，从而达到美观的效果。该方法操作简单、效果好，但是需要专业设备和技术。 3.喷涂涂料法 喷涂涂料法是将特殊的涂料喷涂在铝合金表面，形成一层防腐、防锈、美观的涂层。其中，氟碳涂料和聚氨酯涂料是常用的喷涂涂料。 氟碳涂料：氟碳涂料具有耐腐蚀、耐磨损、耐候性好等特点，可以有效防止铝合金表面氧化发黑和生锈。 聚氨酯涂料：聚氨酯涂料具有强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，可以有效防止铝合金表面氧化发黑和生锈。 三、铝合金氧化发黑处理注意事项 1.处理前应对铝合金表面进行清洁，去除表面的污渍、油污、灰尘等附着物，以免影响处理效果。 2.不同的处理方法需要使用不同的设备、工具和材料，操作前应

铝合金液熔体处理晶粒细化与变质处理

职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案 铝合金液熔体处理 —晶粒细化与变质处理 制作人：张保林 陕西工业职业技术学院

铝合金液熔体处理 ——晶粒细化与变质处理 一、概述 对铝合金熔体进行细化、变质处理，以控制铝铸件的铸态组织是铸造铝合金熔炼的重要一环，也是获得高品质铝铸件的基本条件。 对于A1-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等固溶体型合金，为防止产生铸造裂纹，提高力学性能，一般都需要进行细化处理，以使α(A1)固溶体的晶粒细化；对A1-Si系合金一般也常对其进行α(A1)晶粒细化处理。 二、晶粒细化 α(A1)晶粒细化处理。常用的晶粒细化剂有钛、硼、锆及稀土金属等，以中间合金或盐类形式加入铝液。 （1）中间合金形式加入 常用细化剂主要有Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B和Al-Ti-C等中间合金。这些细化剂加入铝液后产生大量的TiAl3、AlB2、TiB2、TiC等微粒，它们熔点都较高，且晶格常数与α(A1)固溶体的很相近，所以作为异质核心抑制树枝状初生α(A1)晶粒的长大。 不同的细化剂细化效果和衰退特性是有区别的。常用的Al-5％Ti、 Al-5％Ti-1％B和A1-4％B细化剂对A356合金(与ZLSi7Mg相近)晶粒作用效果比较见图1。

图1 A356合金晶粒细化效果比较 细化剂的加入量和合金种类、成分、加入工艺、熔炼温度、浇注时间等有关，细化剂的加入温度一般为710～730℃，加入量占合金的0.4％～0.6％。添加Ti、B元素细化处理的铝液中，如果存在Zr、Cr、Mn等元素，将减弱细化效果，甚至出现“中毒”而失去细化效果。其原因有些研究者认为是由于Zr、Cr、Mn等元素与TiAl3、TiB2、TiC微粒之间发生作用，形成了新相改变了原有的点阵常数，因而失去了异质核心作用所造成的。 （2）盐类形式加入。 含有很强晶粒细化作用的Ti、B、Zr等元素的氟钛酸钾、氟硼酸钾、氟锆酸钾等盐类物质。用盐类细化剂处理时由于反应生成的TiAl3、TiB2 等微粒细小且弥散分布在整个熔体内，细化效果好，抗衰退能力强。 盐类细化处理时细化剂组成、加入量和加入温度见表1。

铝硅合金变质的方法及效果【详解】

铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金，一般含硅量为11%，同时加入少量铜、铁、镍以提高强度，密度约为2.6～2.7g/cm3，导热系数约为101～126W/(m·℃)，杨氏模量为71.0GPa，冲击值约为7～8.5J，疲劳极限为±45MPa。 铝硅合金由于质量轻、导热性能好，又具有一定强度、硬度以及耐蚀性能，因此，在汽车工业及机器制造业中广泛用来制作一些滑动摩擦条件下使用的零件。 变质处理的意义: 铸造铝硅合金因具有密度低、强度高、耐磨耐热性好、热膨胀系数小等优点，是铸造铝合金中应用范围广、产量大的一类合金。铝硅二元相图为典型的共晶型相图，共晶点硅的质量分数为11.7%，共晶温度为577℃。硅在铝中固溶度为1.65%，室温时固溶度约为0.05%，根据硅含量的高低，将铝硅合金分为亚共晶型、共晶型和过共晶型合金。在常规铸造铝硅合金的组织中，存在针状的共晶硅和粗大的形状复杂的初晶硅，恶化了合金的性能。在工业上采用变质处理来改变硅相的形貌，使其以有利的形状、较小的尺寸均匀分布在基体中，对于提高铸造铝硅合金的性能具有很好的效果。 变质的方法及效果: 能对铝硅合金中共晶硅起到变质作用的元素有多种，如Na、Sr、Ba、Bi、Sb和稀土元素Ce等。其中变质作用最为显著、在生产上应用广泛的是Na，近年来Sr变质也逐渐在生产上得到应用。

当用含有氟化钠成分的复合盐类变质剂（例如成分为ωN▪F=45%，ωN▪Cl=40%，ωKCl=15%）对铝液进行处理，或往铝液中加入AI-Sr合金，以使铝液中含有残留Na为ωNa0.001~0.003%或残留Sr为ωSr=0.01～0.03%时，能得到良好的变质效果，使合金组织中的共晶硅变成纤维状从而显著提高合金的强度和塑性。 变质处理除了改变硅晶体结构外，还使合金的共晶程度有所改变。用Na进行变质处理，会使共晶点右移，即使共晶含硅量增高，因此当处理前合金为共晶成分时，经过处理后即变为亚共晶成分。 变质处理在铸造铝合金生产上应用非常普遍，实际上对ωSi=5~11%的铝硅合金都实行晶成分范围内，随合金含硅量的提高，变质的效果越显著，前且变质处理在提高合金塑性方面的效果比在提高强度方面更为显著。 变质处理的效果还与合金的结晶过冷度（铸件的冷却速度）有关，铸件壁愈厚，即冷却愈缓慢时，变质处理的效果愈小。这称为变质处理的壁厚敏感性。同理，变质处理在金属型铸造条件下的效果比砂型铸造更显著。不同变质元素的壁厚敏感性大小不同。用Na或Sr进行变质时，壁厚敏感性较小，而用Sb或Bi进行变质时，壁厚敏感性较大，即只有在较薄壁铸件或在金属型铸造条件下，才有显著的变质效果。 铝硅合金的变质处理也有衰退的现象，即变质的效果随着处理后时间的延长而逐渐消失。这一点与铸铁中孕育衰退的现象是相似的。变质效果的衰退是由于合金中变质元素的残留量随

铝及铝合金热处理工艺

1.铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1. 2.1 铝及铝合金热处理的分类（见图1） 均匀化退火 中间退火 成品退火 回归 图1铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 （1）退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。 ① 铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。 ② 中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料内部加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。 退火 铝及铝合金热处理 固溶淬火 时效 人工时效 多级时效 欠时效 离线淬火 卧式淬火 立式淬火 自然时效 过时效

③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和较低的强度。 （2）固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 （3）时效：经固溶淬火后的材料，在室温或较高温度下保持一段时间，不稳定的过饱和固溶体会进行分解，第二相粒子会从过饱和固溶体中析出（或沉淀），分布在a（AL）铝晶粒周边，从而产生强化作用称之为析出（沉淀）强化。自然时效：有的合金（如2024等）可在室温下产生析出强化作用，叫做自然时效。 人工时效：有些合金（如7075等）在室温下析出了强化不明显，而在较高温度下的析出强化效果明显，称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效：为了获得某种性能，控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效：为了获得某些特殊性能和较好的综合性能，在较高的温度下或保温较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效：为了获得某些特殊性能和良好的综合性能，将时效过程分为几个阶段进行。 可分为二阶段、三阶段时效 （4）回归处理：为了提高塑性，便于冷弯成形或矫正形位公差，将已淬火时效的产品，在高温下加温较短的时间即可恢复到新淬火状态叫回归处理。 2、铝及铝合金产品状态表示法 2.1基本状态代号，见表1