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Al-P晶种合金

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Al-P晶种合金

共晶和过共晶Al-Si系合金广泛采用磷变质处理,来满足体积稳定性和高温性能要求。其加入方式主要有赤磷、磷盐、磷-铜等,但是变质效果均不稳定,还存在以下缺点:赤磷燃点低,运送不安全,应用时反应剧烈、排放P2O5有毒气体;磷盐加入量大,腐蚀炉衬,污染环境;磷-铜熔点高,难溶解、易偏析。

 基于以上背景,山东大学发明了Al-P系晶种合金并成功推广应用。

l  实施效果

与传统工艺(图3-1a,b所示)相比,避免了P2O5有毒气体排放,将合金化与变质处理合二为一,简化工序,降低能耗,熔铸过程环境友好(3-1c,d)                                                 

a)传统变质工艺;     b)传统变质工艺造渣情况;  cAl-P新工艺;   dAl-P新工艺造渣情况

3-1传统变质工艺与Al-P系晶种合金应用对比

Al-P系晶种合金显著提高Al-Si系合金的金相等级,提高度度、耐磨性和体积稳定性等力学性能。对近共晶Al-Si合金的变质效果如图3-2所示,可以使初晶硅均匀地在铝基体上析出。对过共晶Al-Si合金的细化效果如图3-3所示,显著细化初晶硅的尺寸,使其由200?m以上细化至40?m以下。

    

3-2  Al-12Si多元合金(左图)及添加0.6%Al-3P晶种合金后(右图)对比

3-3 Al-20Si合金(左图)及添加1%Al-3P晶种合金后(右图)对比

l  产品优势

经国内外一百余家企业十多年来应用表明,Al-P系晶种合金具有以下特点:

?  添加方便,操作简便,使用过程工作环境清洁纯净,环境友好。

?  磷吸收率高,加入量可控制;变质效果稳定、长效,提高金相等级。

?  可实现变质过程与合金化过程的同步化,显著提高生产效率。

l  产品规格

Al-P系晶种合金主要有锭状、杆状和丝状三种规格。

l  产品牌号与应用领域

3-1  Al-P系晶种合与应用领域

序号

牌号

应用领域

1

Al-3.0P

?  近共晶Al-Si系合金变质处理

?  过共晶Al-Si系合金细化处理

?  去除铝中CaNa杂质元素

?  Al-Mg-Si合金初晶Mg2Si细化

2

Al-4.5P

3

Al-11Si-4.5P

4

Al-5RE-5P

5

Al-5Mg-2.5P


 


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