Al-P系晶种合金

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(图3-1c,d)。                                                 

（a）传统变质工艺；     （b）传统变质工艺造渣情况；  （c）Al-P新工艺；   （d）Al-P新工艺造渣情况

图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。

图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

图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

表3-1  Al-P系晶种合金与应用领域