殷云霞

(东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150060)

1 前言

4004 合金是Al-Si 系合金中硅含量较高的铝合金,具有密度小、热膨胀系数低、体积稳定性好、熔点低、耐磨性能和高温性能好等特点[1],作为434 复合铝带箔的包覆层,广泛应用于汽车、空调机、制氧机等散热器的制造。

由于4004 合金中Si 含量较高,Si 相呈粗大的片状或针状,对基体产生严重的割裂作用,降低了铸锭成型率,通常采用变质的方法改善4004 合金的组织和性能,变质剂一般使用Na 盐或Al-Sr 中间合金,本试验针对变质剂的加入量、加入时机以及变质效果进行研究,从而得到优质铸锭。

2 试验过程

2.1 合金成分

4004 合金化学成分如下,如表1 所示。

表1 4004 合金化学成分

4004 合金中各个元素对合金的性能影响如下:

Si 和Mg 的作用:Si 含量控制在共晶含量范围内时熔体流动性好,铸造性能好。Si 在合金中与基体形成α+Si 共晶体,提高了合金强度和耐磨性,共晶体的尺寸越细小、均匀,对强度和耐磨性的贡献越大;硅和镁能形成Mg2Si 相,提高合金强度。

2.2 生产工艺

2.2.1 工艺流程

配料→熔化及调整成分→精炼、静置、变质→铸造→机加→取样→分析。

2.2.2 配料

新铝用量大于50%,Si 以Al-Si 中间合金的形式加入,Mg 以纯金属的形式加入。

2.2.3 熔炼

熔炼温度740～800 ℃,在熔炼温度范围内进行炉前取样分析化学成分,化学成分合格后,电炉精炼时间不少于10 min,然后将熔体导至静置炉。

2.2.4 铸造

熔体导到静置炉后,Ar 气精炼不少于15 min,静置时间不少于15 min,然后进行变质工艺;

方案一Na 变质工艺:Na 变质剂的加入量为投料量的0.4%～0.8%,然后在不低于740 ℃的温度下将Na 变质剂加入熔体中,充分搅拌均匀,变质后不扒渣,静置10 min 后铸造,铸造过程走在线净化除气装置,并使用40ppi 陶瓷片进行过滤。……