Al-Mg系合金的熔铸要注意几个问题

发布时间：2015-02-03 16:35 浏览次数：

　　Al-Mg系合金耐蚀性能好、塑性好，并具有一定的强度，广泛用于航天航空、交通运输、电子电力、机械制造和石油化工等行业;熔铸是铝合金加工的第一道工序，其铸锭质量的好坏对合金的生产有很大的影响，一般来说，Al-Mg系合金的熔铸要注意以下几个方面的问题。

　　1 减少合金的吸氢和氧化倾向

　　Mg是Al-Mg系合金的主要组元，由于Mg的化学活性很强，极大地增加了合金的吸氢能力;同时，Mg是极易氧化的金属，形成的氧化膜疏松、多孔，不能阻止Mg的继续氧化，为了减少合金在熔铸生产中的吸氢和氧化倾向，应采取以下措施：

　　1.1 采取优良性能的溶剂保护熔体

　　除Al-Mg系以外的其它系列的铝合金，生产中广泛采用的保护性熔剂是以KCl、NaCl为基础成分的熔剂(1#),而对于Al-Mg系合金则需用以KCl、MgCl2为基础成分的熔剂(2#)。

　　2#熔剂共晶温度很低，为440℃左右，比1#熔剂的熔点要低200℃以上，这就说明2#熔剂从440℃就开始起保护作用，起保护作用的温度范围宽，同时，使用时的过热温度高，流动性好，因而有良好的保护性能。

　　1.2 对熔体进行特殊的合金化保护

　　工业生产的实践证明，含W (Mg) > 3 %的Al-Mg系合金在熔铸生产中，单纯采用熔剂保护是不够的，还必须进行合金化保护。

　　由于Be元素具有一些特殊的物理和化学性质，它可以对Al-Mg系合金进行良好的保护，在W(Mg) > 3 %的Al-Mg系合金中如果W(Be)达到5×10-6 ,在正常的熔炼条件下,就已经具有良好的保护效果，它对减少Mg的烧损，准确控制Mg含量，提高铸锭表面质量，防止铸锭裂纹都起了十分重要的作用。

　　2 抑制元素Na 引起的脆性

　　钠在铝中几乎不溶解，最大固溶度小于0.0025%，合金中存在钠时，在凝固过程中吸附在枝晶表面或晶界，热加工时，晶界上的Na形成液态吸附层，产生脆性开裂时，形成NaAlSi化合物，无游离钠存在，不产生“钠脆”。但当镁含量超过2%时，镁夺取硅，析出游离钠，进而产生“钠脆”，Na 对合金脆性的影响随Mg含量增加而加剧，因此，对Mg含量较高的Al-Mg系合金，Na的限制更加严格，一般应控制W(Na) < 10-5。

　　Mg含量在8%以上的5A12、5A13 合金中,均含有0.004 %～0.05 %的Sd，加Sd的目的就是为了降低Na引起的脆性，Sd与Na可形成Na3Sd化合物,该化合物的密度大,可在熔体静置状态中沉入炉底,从而使合金中的Na含量降低。另外,此化合物的熔点也远比Na高,可有效地抑制Na对Al-Mg系合金的危害。

　　3 　降低铸锭裂纹倾向

　　在直接水冷半连续铸造条件下,几乎所有的变形铝合金都呈现不同程度的裂纹倾向。实践证明,Al-Mg系合金的裂纹倾向居中等,并随合金中Mg含量的增加和铸锭规格的增大而增加。因此,防止Al-Mg系合金铸锭裂纹,是熔铸生产中不可忽视的环节，其中化学成分对铸锭裂纹影响很大。

　　Al-Mg系合金中Mn含量增加时,合金的抗裂力降低,热裂倾向增大。因此应尽可能将Mn控制在允许范围的下限;而随Si含量的增加,抗裂能力降低，除了以Si为主要成分的5A03合金以外,其他牌号的合金,在标准允许的含量以内都有一定的裂纹倾向，因此需限制Si的含量;同时，向合金中加入适量的Fe ,并使W(Fe)>W(Si),也能降低合金的裂纹倾向。

　　此外,为防止铸锭裂纹,Al-Mg系合金与其他各系合金一样,也需从调整铸造应力、提高熔体质量等方面采取措施。