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晶粒細化的吸附變質劑 |
晶粒細化的吸附變質劑
吸附變質劑的特點是熔點低,能顯著降低合金的液相線溫度,原子半徑大,在合金中固溶量小,在晶體生長時富集在相界面上,阻礙晶體長大,又能形成較大的成分過冷,使晶體分枝形成細的縮頸而易于熔斷,促進晶體的游離和晶核的增加。其缺點是由于存在于枝晶和晶界間,常引起熱脆。吸附性變質劑常有以下幾種。
含鈉的變質劑
鈉是變質共晶硅最有效的變質劑,生產中可以鈉鹽或純金屬形式加入(但以純金屬形式加入時可能分布不均,生產中很少采用)。鈉混合鹽組成為NaF、NaCl、Na3AlF6等,變質過程中只有NaF起作用,其反應如下:
6NaF+Al→Na3AlF6+3Na
加入混合鹽的目的,一方面是降低混合物的熔點(NaF熔點992℃),提高變質速度和效果,另一方面對熔體中鈉進行熔劑化保護,防止鈉的燒損。熔體中鈉質量分數一般控制在0.01%-0.014%,考慮到實際生產條件下不是所有的NaF都參與反應,因此計算時鈉的質量分數可適當提高,但一般不應超過0.02%。
使用鈉鹽變質時,存在以下缺點:鈉含量不易控制,量少易出現變質不足,量多可能出現過變質(惡化合金性能,夾雜傾向大,嚴重時惡化鑄錠組織);鈉變質有效時間短,要加保護性措施(如合金化保護、熔劑保護等);變質后爐內殘余鈉對隨后生產合金的影響很大,造成熔體黏度大,增加合金的裂紋和拉裂傾向,尤其對高鎂合金的鈉脆影響更大;NaF有毒,影響操作者健康。
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