ZL—401铝合金二次铸锭变质处理

ZL—401铝合金二次铸锭变质处理

徐鹏霞

【期刊名称】《机械工人：热加工》

【年(卷),期】1995(000)001

【摘要】一、前言ZL-401合金为ZL-Zn系合金,兼有Al-Zn合金无需淬火及Al-Si合金铸造性能好的优点,常用于制造大型、复杂和承受高负荷的零件。我厂生产的煤电站,其主要材料是ZL-401合金,每年有几十吨浇冒口、废次品和切屑要回炉重熔铸锭。由于多方面原因,重熔后所得的二次铸锭或制品缩松严重,断口晶粒粗大,强度和伸长率低,达不到国家标准的要求,

【总页数】2页(P7-8)

【作者】徐鹏霞

【作者单位】湖南省洪江煤矿专用设备厂418200

【正文语种】中文

【中图分类】TG292

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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、

铝合金的变质

铝合金的变质 铝合金 1）钠盐变质剂变质方法 Na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，其缺点是：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）铝锶中间合金变质法 这是国外使用的较多的一种长效变质方法。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，因而可使坩埚的使用寿命延长。这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90%的良好变质合格率。其缺点是：成本比钠盐高，要预先配制成中间合金（否则就要采用锶盐变质剂），没有钠 盐那样的有分散铸件缩窝的作用。 3）铝锑中间合金变质法 这种方法也是用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效变质效果，即使到铝合金重熔，此变质效果仍起作用。其变质效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快（如在金属型中铸造），变质效果好；冷却速度慢（如在石膏型、砂型中铸造），则变质效果差。但应注意，已经过钠盐或锶盐或铝锶中间合金变质过的铝合金不能再加Sb来变质，因为这样会形成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、性能变坏， 从而反使钠、锶的变质效果降低。 4）SR813磷复合细化剂和SR814磷盐复合细化剂孕育法 这是近年开发的一种适合过共晶型铝硅合金的初晶Si的细化剂。因为P在铝合金液中形成AlP的微细结晶核种，细化晶粒的效果很好，有效持续孕育时间也长，但它会与Na、Sr、Sb形成化合物，降低它们对共晶硅结晶的细化效果，所以，已经使用Na、Sr、Sb作过变质 处理的铝合金，不要再加P来作变质处理。 5）铝钛中间合金变质法 其中含有4%左右的钛，钛是细化晶粒效果很好的元素，形成的TiAl3成为初晶α枝晶的异质结晶核种，能有效地细化晶粒和防止铸造裂纹，对易产生铸造裂纹的Al-Cu-Mg合金（如ZL207）很合适。由于钛量太多，又是通过与炉料一起熔化、扩散、融合来细化晶粒的，故其细化效果虽没有钛硼熔剂好，但仍可达到一级晶粒的效果。其次是TiAl3的密度比铝合

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。

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。

铸造铝合金熔炼、浇注操作规程

铸造铝合金熔炼、浇注操作规程 1 铝合金的熔化 1．1 坩埚、锭模及熔炼工具的准备 1．1．1 石墨坩埚的准备： 1．1．1．1 根据熔化量的多少选用容量适当的坩埚； 1．1．1．2 新坩埚使用前，应由室温缓慢升温至900℃进行焙烧，以去除坩埚的水分并防止炸裂； 1．1．1．3 旧坩埚（注意同一个坩埚不能用于熔化不同牌号的合金）使用前应检查是否损坏，清除表面熔渣和其它脏物，装料前预热到250~300℃。 1．1．2 铁质坩埚一般采用球铁坩埚，也可用铸钢（或钢板焊接）坩埚。为提高坩埚使用寿命，其外表面可进行液体渗铝处理。 1．1．3 坩埚、锭模及熔炼工具，使用前应将残余的金属、氧化皮等杂物清除干净。 1．1．4 新坩埚及有锈蚀污物的旧坩埚，使用前应吹砂或用其它方法清除干净，并加热到700～800℃，保温2～4小时，以除去坩埚吸附的水分及其它化学物质。 1．1．5 铝镁系合金的熔炼工具，使用前应在光卤石等溶剂中洗涤干净。 1．1．6 坩埚、锭模、熔炼工具使用前应涂防护涂料。搪衬的保温坩埚重复使用时，可不涂防护涂料。 1．1．6．1 涂料成分可按表1中的规定： 表1 坩埚和工具用涂料 1．1．6．2 涂料的配制：涂料成分中的所有固体组元，配制前应磨碎，并经过100～140目过筛，然后混合均匀。使用时，先将水玻璃倒入80～100℃的热水中搅拌均匀，加入固体组元后再搅拌均匀，冷却后备用。配好后的涂料停放时间一般不超过8小时。 1．1．6．3 将坩埚、锭模、熔炼工具预热到180～250℃，涂以防腐涂料。 1．1．7 用于保温的碳素钢板焊接坩埚，其内表应用耐火材料搪衬。耐火材料可按表2中的规定： 表2 耐火材料成分配比 1．2 原材料 1．2．1 配制铝合金所用的金属材料应符合QB004《原材料技术条件及验收标准》中的规定。 1．2．2 配制涂料、搪衬、精炼用剂所用的辅助材料也应符合QB004中的规定。 1．3 中间合金的配制：铝基中间合金的配制工艺及配料系数见表3及表4： 表3 常用中间合金的配制工艺参数 表4 常用中间合金的配料系数

ZL104铝合金的铸造工艺规程分析

ZL104铝合金的铸造工艺规程分析 摘要ZL104铝合金在现实工业中应用非常广泛，探讨ZL104铝合金的铸造工艺规程，分析铸造工艺的相关作用。在ZL104铝合金的铸造过程中，探索每一种原材料的比重，以及各个工序中的注意事项，控制ZL104铝合金的铸造工艺流程，得到优质的ZL104铝合金。讨论ZL104铝合金铸造规程中的原材料准备以及具体要求，精确控制比重，精心准备优质原材料，以通过铸造得到质量保证的铝合金，从而在各个需要的行业中得到充分、放心的运用。 关键词ZL104；铝合金；铸造；工艺；规程；分析 ZL104铝合金最长用的是液力偶合器行业、汽车行业，偶合的叶轮外壳，汽车的缸盖、缸体、飞轮等的制造就要采用ZL104铝合金，原因是在于ZL104铝合金卓越的品质，这一品质也是在铸造过程中精心准备、精炼出来的。在其他的行业中，ZL104铝合金也有十分广泛的应用。应用十分广泛，是由于其独特的品性，而ZL104铝合金的性能又与熔化、化学成分、变质处理、精炼工艺等密不可分。 1 ZL104铝合金的铸造工艺流程 ZL104铝合金的铸造工艺方法不止一种，本文选取了一种铸造工艺流程进行阐述，主要为：熔炼准备坩埚预热→同炉料30%（硅+纯铝）+（合金）720℃~740℃搅拌→加锰（待锰熔化后搅拌）去渣→钟罩压镁（搅拌）去渣→精炼压入六氯乙烷去气去渣→加变质剂（静置10min左右）搅拌去渣→调温→680℃~760℃℃浇注。在这个工艺流程中，主要化学成分为0.17%~0.3%的镁，8%~10.5%的硅，0.2%~0.5%的锰，其余的都是铝的含量。还有杂质含量铁不高于0.9%，砂不高于0.6%，铜不高于0.3%，锡不高于0.1%，锌不高于0.3%，钛不高于0.5%。ZL104铝合金的性能要求抗拉强度在铸态时在150MPa及其以上，时效后在200MPa及其以上。硬度铸态在50HBS及其以上，时效后在70HBS及其以上。 2 原材料的准备和要求 2.1 金属材料的准备和要求 铝锭快在150mm×150mm左右，含铝在99.5%以上。硅各块度Φ25mm~30mm，含铁不超过0.5%，含硅在99.8%以上。细片状的电解锰，锰含量在99%以上，铁含量不超过1%。镁块度50mm×50mm×20mm，含镁在99.8%以上。 2.2 化学材料的准备与要求 一等品的冰晶石粉，成分99.8%以上的氯化钾（KCL）和六氯乙烷（C2CL6）。成分在97.5%以上的氟化钠（NaF）和氯化钠（NaCL）。

2013年熔炼试卷答案

一、 1.分压差脱气精炼法可分为：气体脱气法；溶剂脱气法；沸腾脱气法；真空脱气法 2.配制合金用炉料一般包括：新金属料；废料及中间合金。其中合金元素加入的方式有：纯金属；中间合金 3.脱氧的方法有：沉淀脱氧；扩散脱氧；真空脱氧 4.脱气的目的主要是：从熔体中除去氢气 二、 1.金属液中气体的来源；精炼除气的途径和除气的方法 答：气体的来源： ①炉料。金属炉料中一般都溶解有不少气体，表面有吸附的水分，电解金属上残留有电解液。 ②炉气。非真空熔炼时，炉气是金属中气体的主要来源之一。炉气的成分随所用燃料和燃烧情况不同而异。 ③耐火材料。耐火材料表面吸附有水分，停炉后残留炉渣及熔剂也能吸附水分。 ④熔剂。许多溶剂都含有结晶水，精炼用气体中也含有水分。为减少气体来源，熔剂和精炼用气体均应进行干燥或脱水处理。 ⑤操作工具。与熔体接触的操作工具表面吸附有水分，烘烤不彻底时，也会使金属吸气。除气的途径： 一是气体原子扩散至金属表面，然后脱离吸附状态而逸出；二是以气泡形式从金属熔体中排除；三是与加入金属中的元素形成化合物，以非金属夹杂物形式排除。脱气精炼的主要目的，就在于脱除溶解于金属中的气体。 除气的方法： 根据脱气原理的不同，脱气精炼可分为分压差脱气、化合脱气、电解脱气和预凝固脱气等。 2.简述金属凝固过程中的晶粒细化的技术。 增大冷却强度：采用水冷模和降低浇温。加强金属流动：改变浇注方式、使锭模周期性振动、搅拌。变质处理：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一种方法。 3.金属凝固的方式及其相应凝固组织特点。 答：①顺序凝固。铸锭顺序凝固时易于得到柱状晶，即凝固区愈窄，铸锭中形成柱状晶的倾向愈大。当合金成分一定，连续铸锭比铁模铸锭的柱状晶发达。易形成集中性缩孔。 ②同时凝固。铸锭以同时凝固方式进行凝固时，易于自由长大成粗大的等轴枝晶。粗大枝晶互相连接后，封闭住的残余液体最后凝固而形成分散性缩孔。 ③中间凝固。合金的（T l-T s）较窄，或温度梯度较大时，凝固区宽度介于上述二者之间。此时铸锭以中间凝固方式进行凝固。铸锭中既有柱状晶也有等轴晶。这种合金的流动性比窄结晶温度范围的合金差，但优于宽结晶温度范围的合金，故产生热裂和缩孔的倾向，介于上述二者之间。 4.变质处理的目的及其机理。 答：目的：对于加工材料的合金，变质处理主要是为了细化基体相，并希望能改善脆性化合物、杂质及夹渣等第二相的形态和分布状况。对于铸造合金，变质处理主要是为了细化第二相或改变其形态和分布状况。 变质机理：变质剂的非均质晶核作用、变质剂的偏析和吸附作用。 5.为什么多次返回使用的铝合金料，应该降级使用？ 答：铝合金返回料由于在熔炼过程中对炉衬的冲刷作用，会带入新的杂质元素，以及随着熔炼次数的增加，杂质含量会逐步地累积，使原本的杂质含量超标，因此铝合金返回料通常只能降级使用。 6.讲讲铸锭热裂纹和冷裂纹形成的阶段和种类。 答：在凝固过程中产生的裂纹称为热裂纹，凝固后冷却过程中产生的裂纹称为冷裂纹。 根据裂纹形状和在铸锭中的位置，裂纹又可分为许多种，如热裂纹可分为表面裂纹、皮下裂纹、晶间微裂纹、中心裂纹、环状裂纹、放射状裂纹等；冷裂纹可分为顶裂纹、底裂纹、侧裂纹、纵向裂纹等。（列举2、3种）

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。

河南大学2021年《金属与热处理》期末考试试题及答案

(一)解释名词 合金元素、固溶处理、红硬性、石墨化、孕育(变质)处理、球化处理、石墨化退火、时效硬化、回归、黄铜、锡青铜、巴氏合金。 (二)填空题 1．按钢中合金元素含量，可将合金钢分为________________________，和 __________________和_______________________几类(分别写出合金元素含量范围)。 2．合金钢按用途可分为______________、____________和____________。 3．20CrMnTi是____________钢，Cr，Mn的主要作用是________，Ti的主要作用是 _____________，热处理工艺是_____________。 4．W18Cr4V是__________钢，含碳量是_______，W的主要作用是_________、Cr的主要作用是_________，V的主要作用是________。热处理工艺是___________，最后组织是 ___________。 5．0Crl8Ni9Ti是__________钢，Cr，Ni和Ti的作用分别是_________ 、 _________________和_______________。 6．拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈的冲击，应选用_________钢，采用 ____________处理。 7．白口铸铁中碳主要以_____________的形式存在，灰口铸铁中碳主要以____________的形式存在。 8．普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为______状、_____状和_______状。 9．铸铁的基体有__________、___________、_____________三种． 10．QT500-05牌号中，QT表示_________，数字500表示__________，数字05表示 ____________。 11．HT250是__________铸铁，250表示__________。 12．促进石墨化的元素有_________、_________，阻碍石墨化的元素有_____、_________。13．铸铁的石墨化过程分为三个阶段，分别为__________、____________、__________。14．可锻铸铁铸件的生产方法是先____________，然后再进行__________。 15．生产孕育(变质)铸铁选用___________作为孕育(变质)剂。 16．生产球墨铸铁选用____________作为球化剂。 17．灰口铸铁的机械性能主要取决于_______________。 18．机架和机床床身应选用_____________。 19．影响石墨化的主要因素是___________和_____________。

铝合金精炼解读

典型铝合金熔炼工艺 ∙2013-11-19 11:18:57 ∙来源：中铝网 ∙我要评论 随着科学技术的发展，汽车、造船、航空、航天及其他制造业对铝合金铸件的品质要求也愈来愈高，除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外，不允许铸件有气孔、缩孔等缺陷。而铝合金的熔炼则是铸件生产过程中的一个很重要的工序。多年来的生产经验证明，熔炼工艺过程控制不严，铸件很容易产生针孔、氧化夹渣、缩松等缺陷，直接影响铸件质量。因此，要想获得优质铝合金铸件，必须严格控制熔炼工艺。 一、熔炼前的准备 1.严格控制炉料质量。炉料质量是铸造生产的源头，直接影响到最终铸件的质量，成分不合格导致产品成批性报废。因此，要高度重视。 必须做到: ①严格控制炉料中新旧炉料的比例，回炉料所占炉料质量百分比应小于等于70%; ②保证炉料干净，炉料需经吹砂后使用;

③三等回炉料枷浇冒口匀使用前应经重熔精炼处理; ④炉料应充分预热，去除水分、油污等杂质; ⑤由于铭合金有铝硅类、铝铜类、铝镁类等合金，合金牌号较多，使用的元素也比较多，且互相影响，要求严格管理，不可混料; ⑥配料、称量要准确，比如ZL104合金，考虑到除气、排渣及变质过程中的损耗，Mg元素应在实际配料时多加炉料质量的 0.02%-0.03%，才能保证铸件的化学成分。 2.熔炼工具。熔炼使用的址涓及熔炼工具须清理干净且涂上涂料，以保证使用时与铝合金有效隔离，减少合金液受到杂质污染，并且需要充分预热，址涓要烘烤至暗红色再加入炉料熔炼，以防水蒸气带入合金中使合金的气体增加、针孔度增加。 3.其他工作。严格按已制订好的工艺规范作好覆盖剂、精炼剂及变质剂的准备工作。 二、熔炼操作 熔炼步骤如下。 ①装料。在预热后的柑A中装入预制合金锭、优质回炉料，再加中fol合金，最后加合金元素。 ②温度控制。严格控制铝合金熔炼的温度，只有合适的温度才能获得高质量的合金液，避免过热。若温度过高，会加大合金中各种元

铝合金时效处理工艺说明

铝合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的, 其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀,有异形面或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专用夹具予以保护,并且淬火介质的温度也比变形铝合金高,故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能,稳定尺寸,改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si 系的 ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热 处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能,具体有以下几个方面:1 消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造 成的内应力;2提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能;3稳定铸件的组织和尺寸,防止和消除高温相变而使体积发生变 化;4消除晶间和成分偏析,使组织均匀化。 二、热处理方法 1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火

重大金属学及热处理真题02-09

重庆大学2002硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学及热处理 专业：材料学，材料加工工程研究方向：所有方向 请考生注意： 答题一律（包括填空题和选择题）答在答题纸或答题的试卷册上，答在试题上按零分计 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1.金属键 2.固溶体 3.晶界 4.结晶潜热 5.变质处理 6.滑移 7.马氏体转变 8.时效 9.球化退火 10.淬透性 二、简述影响置换固溶体中溶质固溶体的主要因素。（15分） 三、简述金属结晶形核过程的主要特点。（15分） 四、根据铁碳合金相图，指出# 45钢的室温组织，并利用杠杆定律分别计算钢中的组织组成物和相组成物。（15分） 五、如何选择钢的淬火加热温度？简述淬火加热温度对钢的组织和性能的影响。（10分） 六、指出热加工和冷加工的区别，简述热加工对金属组织与性能的影响。（15分） 七、简述钢中马氏体的性能特点和主要的强化机制。（10分） 重庆大学2003硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学及热处理 专业：材料学，材料加工工程研究方向：所有方向 请考生注意： 答题一律（包括填空题和选择题）答在答题纸或答题的试卷册上，答在试题上按零分计 一、名词解释（每小题3分，共30分） 1. 晶向指数 2. 共格相界

3. 非均匀形核 4. 铁素体 5. 晶内偏析 6. 回火脆性 7. 变形织构 8. 灰铸铁的断面敏感性 9. 钢铁材料的缺口敏感性 10. 黄铜及特殊黄铜 二、晶粒大小对金属的力学性能有何影响？为了获得细小的晶粒，在实际工艺上采用哪些方法？并简述原理。（20分） 三、有一铁碳合金在1146℃平衡结晶时有奥氏体74.4%，渗碳体25.6%，求： （1）合金的含碳量（5分） （2）室温时的平衡组织组成并画出组织示意图（14分） （3）室温时的平衡相组成（5分） 四、简述马氏体转变时的热力学及晶体学特点。（18分） 五、简述淬火钢回火时可能发生哪些组织转变？（18分） 六、简述影响碳钢强度的因素及提高其强度的途径。（20分） 七、分析铸铁中石墨形状、大小、数量和分布以及基体组织对铸铁性能的影响。并根据铸铁的结晶学特点，分析铸铁焊接时预热和焊后缓冷的意义。（20分） 重庆大学2004硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学及热处理 专业：材料学，材料加工工程研究方向：所有方向 请考生注意： 答题一律（包括填空题和选择题）答在答题纸或答题的试卷册上，答在试题上按零分计 一、名词解释（每题4分，共32分） 1. 晶体缺陷 2. 相起伏 3. 伪共晶 4. 滑移变形 5. 枝晶偏析 6. 过冷奥氏体 7. 红硬性 8. 晶间腐蚀 二、填空题（每空1分，共18分） 1. 在立方晶系中，指数相同的晶面和晶向之间的关系是相互； 2. 金属晶体中的点缺陷有；线缺陷是；主要的面缺陷有。 3. 在白口铸铁中，碳主要以形式存在，而在灰口铸铁中碳主要

铸造铝合金的精炼处理及质量控制

目录 1 绪论 (1) 1.1 铸造铝合金的现状与发展趋势 (1) 1.1.1 铸造合金的现状 (1) 1.2 未来发展趋势 (2) 2 铝及铝合金 (3) 2.1 铝的概述 (3) 2.1.1 铝的简介 (3) 2.1.2 铝材的发展史 (3) 2.2 铝材的性质 (5) 3 铸造合金的熔炼 (6) 3.1 铸造合金熔炼前准备 (6) 3.2 铸件质量的相关因素 (6) 3.3 熔炼导致的缺陷分析及防止 (8) 3.4 铸造铝合金的浇铸 (9) 4 铝合金精炼及变质处理 (11) 4.1 精炼工艺选定及变质处理 (11) 4.1.1 精炼工艺选定 (11) 4.2 变质处理 (16) 5 铸件质量检验 (22) 5.1 铸造铝合金质量检验 (22) 5.1.1 铸件检验程序及方法 (22) 6 结论 (24) 致谢 (25) 参考文26

1绪论 1.1 铸造铝合金的现状与发展趋势 1.1.1铸造合金的现状 铸造铝合金为传统的金属材料由于其密度小、比强度高等特点广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展对铸造铝合金需求量越来越大。例如80年代末到90年代初在铸件总量停滞甚至下降的时候日本的铝铸件产量一直保持着年递10%左右的高增长率[1]。又以汽车工业为例由于要降低能耗汽车需减重各国广泛地采用铝等有色铸件代替钢铁铸件。到2001年小汽车总重将降低为800kg其中钢铁零部件为200kg铝合金零部件为275kg镁合金将增为40kg[2]。而汽车零部件70%为铸件由此可以看出铸造铝合金的研究及应用将继续得到发展。 铸造铝合金的研究一直备受关注由于铝合金的熔点相对较低故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时为全面发挥铝合金潜力在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多如:铝合金净化、变质、细化、合金化、纯化等这些先进的工艺技术研究旨在改善铸造合金的工艺性进一步提高合金的性能生产出优质铸件以满足人们对铸件的越来越高的要求。此外许多特种铸造铝合金也相继研制出如高强度铸造铝合金ZL205A，Pb可达500MPa;耐热铸造铝合金ZL208使用温度为250～350℃[3]。随着工业化进程的加快一方面追求合金本身高的性能另一方面对铸件的要求也日益提高。现在铝合金铸件的发展趋势是规模化的工业生产和良好的复杂铸件整体性能。铸造形状复杂尺寸精密大型薄壁整体无余量铸件是将来一段时期铸铝件的发展方向。与此相对应的研制将若干个铸件组合成一个整体提高铸件的整体结构性能如刚性、强度等同时也提高了铸件的可靠性。近年来,铸造铝合金的研究也得到相应的发展,其中发展较为迅速的是铸造铝基复合材料。铸造Al2Si基SiC颗粒增强复合材料的研究和应用相对成熟。随着SiC颗粒的加入提高了合金的性能尤其是刚性和耐磨性并已应用到航空、航天、汽车等领域[4]具有广阔的应用前景。此外一些新型特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段。尽管铸造铝合金具有广阔的应用前景但其研究与应用也面临着严峻的挑战。随着现代工业的飞速发展人们对铸件