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鋳造前の液体アルミニウムの変成処理で注意が必要な問題

2021-11-04
ナトリウム塩修飾剤:
ナトリウムは、変成共晶シリコンの最も効果的な改質剤です。ナトリウム塩または純金属の形で添加することができます(ただし、純金属の形で添加すると、不均一に分布し、製造に使用されることはめったにありません)。ナトリウム混合塩は、NaF、NaCl、Na3AIFで構成されています。変成作用の過程で役割を果たすのはNaFだけであり、その反応は次のとおりです。
Naf 6 + Al-Na3AIF6 na + 3

混合塩を加える目的は、一方で、混合物の融点を下げ(Naの融点は992°)、変態速度と効果を改善することです。一方、溶融物中のナトリウムは、ナトリウムが燃焼するのを防ぐためにフラックス処理されます。溶融物中のナトリウムの質量分率は、一般に0.01%から0.01400の間に制御されます。実際の製造条件下ですべてのNaFが反応に関与しているわけではないことを考慮すると、計算でのナトリウムの質量分率は適切に増やすことができますが、通常は0.02%を超えてはなりません。

ナトリウム塩の劣化の使用には、次の欠点があります:ナトリウム含有量の制御が容易ではない、劣化しにくい量、劣化によって不十分な量が現れる可能性があります(合金性能の劣化、スラグ含有物が大きくなる傾向がある、深刻な劣化インゴット組織の);ナトリウム変成作用の有効時間は短く、保護対策を追加する必要があります(合金保護、フラックス保護など)。炉内の残留ナトリウムは、その後の合金の製造に大きな影響を及ぼし、その結果、溶融粘度が大きくなり、合金の亀裂と引張傾向、特に高マグネシウム合金のナトリウム脆化が増加します。 NaFは毒性があり、オペレーターの健康に影響を与えます。
改質プロセスの鍵は、改質温度、時間、改質剤の投与量、および改質操作方法を制御することです。

1.変成温度

Na塩モディファイア、モディファイアとアルミニウムの溶融接触の場合、次の反応が発生します。

6 naf-Na3AlF6 + 3 na + AI

Naは溶融アルミニウムに入り、変成します。一方では、変成温度が高いほど、反応が促進され、Naの回収率が高くなり、変成速度が速くなります。一方、変態温度が高すぎると、燃料と労働時間が無駄になり、溶融アルミニウムの酸化と吸引が増加し、合金溶融が鉄に浸透し、るつぼの耐用年数が短くなり、ナトリウムは高温で揮発および酸化しやすくなります。したがって、変成温度は鋳造温度が適切であるよりもわずかに高くなります。

2、変成時間

変成時間は変成温度に依存し、変成温度が高いほど変成時間は短くなります。ソルトプレスとソルトカッティングを使用する場合、変成時間は一般に2つの部分で構成され、カバー時間は10〜12分、ソルトプレス時間は3〜5分です。

3.変成操作方法

ナトリウム塩改質剤は、精錬後、溶融アルミニウム合金表面の酸化物スケールとスラグを剥がし、粉末改質剤の層を均一に広げ、この温度で10〜12分間保持します。溶融アルミニウムと直接接触する改質剤の層は、高温で燃焼して硬いクラストを形成するか、液体になります。 10〜12分後、圧力取鍋で約100〜150mmの深さでアルミニウム合金溶融物にモディファイアを静かに押し込みます。 3〜5分後、修正効果をサンプリングしてテストできます。塩切断法を使用する場合、ハードシェルモディファイアは最初に合金溶融物の表面で細かく切断され、次に変成効果が現れるまで断片が一緒に溶融物に押し込まれます。攪拌法を使用する場合、変成効果が現れるまで、粉末改質剤をアルミニウム溶融物に添加し、攪拌しながら、改質剤を添加し、攪拌することができる。

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