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解决ZAlSi9Cu2MgD(ZLD111)铸造铝合金缺陷
在铸造铝合金中添加稀土可以有效的改善铸造铝合金的缺陷。
1.稀土在铝合金中的精炼作用
铝合金中添加适量稀土元素对精炼效果具有促进作用。稀土元素可以改善夹杂物形态,净化晶界。采用真空吸铸法研究了Al RE中间合金对A356合金 流动性的影响,实验结果证明合金熔体中加入适量的稀土元素,能够使固液相线温度差减少,减小合金的糊状凝固趋势,并且降低合金熔体表面张力,此外还有去气、除杂的精炼作用,这都会使熔体流动性提高,粘度降低,有利 于夹杂物和气体的排除。
已研究开发出一种含有稀土化合物的铝合金新型熔剂,该熔剂通过发生一系列的物理和化学反应,不仅可使A356合金熔体720℃时的含氢量由大于0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除气效果显著,并使A356合金的室温抗拉强度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,过量的稀土元素也会加剧富RE相的聚集,成为夹杂物,从而降低合金熔体的流动性。
2.稀土对铝合金的细化作用
有目的地抑制柱状晶和双柱状晶生长,促进细小等轴晶形成,这种工艺过程就叫作晶粒细化处理。由于晶粒得以细化,合金的性能得到提高,同时还使缩松、热裂、针孔等缺陷下降。细化处理的基本方法是抑制形核,以及向熔体中添加晶粒细化剂的外来形核质点。目前,添加细化剂的方法成为有效、实用的方法。铸造铝合金中常用的共有三种类型的晶粒细化剂:二元Al-Ti合金、二元Al-B合金和三元Al-Ti-B合金。中间合金(晶粒细化剂)加入到铝合金熔体中发生溶解,释放出金属间化合物相,成为外来形核核心。
在铝合金中加入稀土,既可细化晶粒,也可明显细化枝晶组 织(减小二次枝晶间距),其佳效果对应于不同的稀土含量。但是,其细化效果弱于Ti、B等元素。稀土加入的临界值与合金的 熔炼、浇铸条件有密切关系。只有在一定的生产工艺条件下,一定量的稀土才会有好的细化效果。
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