鋁硅合金低溫加硅技術(shù)的研究及變質(zhì)處理.pdf

1、21世紀(jì)是重視資源與能源的世紀(jì)，鋁在地殼中資源豐富、比強(qiáng)度高、又可以回收利用，日益引起人們的重視。鋁已被用到生活日用品、建筑、汽車、飛機(jī)、火箭等國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)方面，已成為僅次于鐵的第二大金屬。鋁硅合金是鋁合金中用量很大、用途很廣的合金。 選擇良好制備工藝對(duì)鋁硅合金穩(wěn)定質(zhì)量、節(jié)約能源大有裨益。本文闡述了制備鋁硅合金的電熱還原法、電解法和熔配法，著重對(duì)比了熔配法生產(chǎn)鋁硅合金的幾種工藝。選擇低溫加硅法熔煉了Al-13Si共晶合金和

2、Al-20Si過(guò)共晶合金，實(shí)驗(yàn)證明該方法生產(chǎn)的鋁硅合金質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)境友好。分析了低溫加硅工藝的熔煉溫度與微觀組織的關(guān)系。 Si的熔點(diǎn)為1414℃，而Si卻可以在遠(yuǎn)低于熔點(diǎn)溫度的情況下熔化于鋁液中。本文用坩堝空冷法觀察了硅塊不同熔化階段凝固后的微觀組織，發(fā)現(xiàn)了硅塊在鋁液中熔化并在鋁液中擴(kuò)散的規(guī)律。 對(duì)硅塊熔化過(guò)程進(jìn)行熱力學(xué)分析，計(jì)算出硅在鋁中的熔化熱約為608J/g，這個(gè)數(shù)值僅為晶體硅熔化熱(1808.69J/g)的1/3

3、左右，說(shuō)明了硅熔化于鋁中不同于晶體硅的熔化。結(jié)合團(tuán)簇學(xué)理論提出了硅塊在鋁液中熔化的“硅塊上的Si團(tuán)簇→Al-Si團(tuán)簇→Si-Si團(tuán)簇”熔化模式，較好的闡述了硅在鋁液中的熔化機(jī)理，并分析了鋁硅合金液態(tài)結(jié)構(gòu)演變的規(guī)律及原因。 鋁硅合金的硅含量超過(guò)6％時(shí)，會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)針狀的共晶硅，甚至?xí)霈F(xiàn)板塊狀的初晶硅，嚴(yán)重割裂了鋁基體，需要對(duì)鋁硅合金進(jìn)行變質(zhì)細(xì)化處理。本文采用磷鹽與稀土中間合金對(duì)Al-2OSi過(guò)共晶合金進(jìn)行了復(fù)合變質(zhì)，成功地將微觀組織