變形鋁合金熔煉與鑄造

第1章 鋁及鋁合金概述        1
1.1 鋁的性質和應用        1
1.2 ?國鋁及鋁合金的化學成分        1
1.3 各系鋁合金的主要特點        8
  1.3.1 1×××系鋁合金       8
  1.3.2 2×××系鋁合金       9
  1.3.3 3×××系鋁合金       13
  1.3.4 4×××系鋁合金       14
  1.3.5 5×××系鋁合金       15
  1.3.6 6×××系鋁合金       17
  1.3.7 7×××系鋁合金       18
  1.3.8 8×××系鋁合金       21
第2章 中間合金和熔劑的制備        22
2.1 中間合金的制備        22
  2.1.1 使用中間合金的目的       22
  2.1.2合金化元素需以中間合金形式加入的情況       22
  2.1.3 對中間合金的要求       23
  2.1.4 常用中間合金的成分和性質       23
  2.1.5熔制中間合金的原、輔材料要求        23
  2.1.6 中間合金的熔制方法       27
  2.1.7 中間合金的熔鑄工藝       27
  2.1.8 幾種中間合金的熔制       30
2.2 熔劑的制備        32
  2.2.1 熔劑的分類       32
  2.2.2 對熔劑的要求       32
  2.2.3 熔劑組成       33
  2.2.4 常用熔劑的成分及用途       35
  2.2.5 熔劑的制作       35
第3章 原材料的驗收、管理、使用及配料計算       40
3.1 原材料的驗收、管理、使用        40
  3.1.1 純金屬的驗收和管理       40
  3.1.2中間合金的驗收、管理和使用        44
  3.1.3 廢料的驗收、管理和使用       45
  3.1.4添加劑和化工材料的驗收、管理和使用       48
3.2 配料計算        48
  3.2.1 成分計算的原則       48
  3.2.2 爐料組成及配料比的確定       49
  3.2.3 合金化元素加入方式的確定       49
  3.2.4 配料計算程序及舉例       50
第4章 鋁及鋁合金的熔煉        56
4.1 概述        56
  4.1.1 熔煉目的       56
  4.1.2 熔煉特點       56
  4.1.3 熔煉方法       57
4.2 熔煉爐        58
  4.2.1 熔煉爐的分類       58
  4.2.2 熔煉爐?要求       59
  4.2.3 幾種典型的熔煉爐       59
  4.2.4提高火焰式熔煉爐熱效率的途徑        89
4.3 熔煉過程中的一些物理化學行為       92
  4.3.1 爐內氣氛       92
  4.3.2 液態(tài)金屬與氣體的相互作用       93
  4.3.3 影響氣體含量的因素       97
  4.3.4 氣體溶解度       98
  4.3.5 熔融金屬與爐襯的相互作用       99
4.4 熔煉工藝流程及操作        99
  4.4.1 熔煉爐的準備       100
  4.4.2 熔煉工藝流程和操作       102
  4.4.3 熔煉過程中溫度的控制       107
4.5 各系鋁合金的熔煉工藝和熔煉特點       109
  4.5.1 1×××系鋁合金的熔煉       109
  4.5.2 2×××系鋁合金的熔煉       110
  4.5.3 3×××系鋁合金的熔煉       112
  4.5.4 4×××系鋁合金的熔煉       112
  4.5.5 5×××系鋁合金的?煉       113
  4.5.6 6×××系鋁合金的熔煉       114
  4.5.7 7×××系鋁合金的熔煉       115
4.6 鋁合金廢料復化        115
  4.6.1 廢料復化的目的       115
  4.6.2 廢料復化范圍       116
  4.6.3 廢料復化前的預處理       116
  4.6.4 復化工藝及操作       116
  4.6.5 復化錠的標識、保管和使用       116
第5章 鋁及鋁合金熔體凈化        117
5.1 鋁及鋁合金熔鑄過程中易產生的缺陷       117
  5.1.1 氣體缺陷       117
  5.1.2 夾雜缺陷       117
  5.1.3 堿金屬缺陷       117
5.2 熔體凈化的目的和意義        117
5.3 熔體凈化的原理及分類        118
  5.3.1 脫氣原理       118
  5.3.2 除渣原理       118
  5.3.3 熔體凈化方法分類       120
5.4 爐內凈化方法        120
  5.4.1 吸附凈化       120
  5.4.2 非吸附凈化       125
5.5 爐外凈化方法        126
  5.5.1 在線除氣       126
  5.5.2 熔體過濾       131
  5.5.3 除氣+過濾       133
5.6 熔體凈化技術的發(fā)展趨勢        134
  5.6.1 爐內處理的發(fā)展趨勢       134
  5.6.2 爐外在線凈化技術的發(fā)展       134
第6章 晶粒細化技術        136
6.1 控制過冷度        136
  6.1.1 形核率與過冷度的關系       136
  6.1.2 增加過冷度的方法       136
6.2 動態(tài)晶粒細化        137
6.3 變質處理        137
  6.3.1 變質處理方法       137
  6.3.2 形核變質劑       137
  6.3.3 吸附變質劑       142
  6.3.4 變形鋁合金常用細化劑       143
6.4 枝晶細化程度對?錠質量的影響       144
第7章 鋁及鋁合金的鑄造        145
7.1 概述        145
  7.1.1 鑄造概念       145
  7.1.2 對鑄錠的基本要求       145
  7.1.3 鑄造方法       145
7.2 非連續(xù)鑄造        146
  7.2.1 錠模鑄造       146
  7.2.2 沉浸鑄造       148
7.3 連續(xù)或半連續(xù)鑄造方法        149
  7.3.1 連續(xù)(或半連續(xù))鑄造概念       149
  7.3.2 連續(xù)(或半連續(xù))鑄造分類       149
  7.3.3 幾種典型的連續(xù)(半連續(xù))       鑄造方法151
7.4 鑄錠的結晶和組織        163
  7.4.1 凝固過程的熱交換       163
  7.4.2 鑄錠的結晶       165
  7.4.3 結晶過程       171
  7.4.4 鑄錠的典型結晶組織       172
  7.4.5 鑄錠組織特征       173
7.5 鑄造工藝參數與鑄錠質量的關系       173
  7.5.1普通模鑄造工藝的各種參數對鑄錠質量的影響       173
  7.5.2絕熱膜、熱頂的工藝參數的選擇        179
  7.5.3氣滑熱頂鑄造工藝參數的控制        181
  7.5.4矮結晶器鑄造工藝參數的控制        182
  7.5.5 電磁鑄造參數的控制       183
  7.5.6復合同步鑄造工藝參數的控制        183
7.6 鑄造機及其他設備        183
  7.6.1 鏈帶式臥式鑄造機       183
  7.6.2 鋼絲繩鑄造機       185
  7.6.3 液壓鑄造機       187
  7.6.4 絲杠式鑄造機       190
7.7 鑄造工具        190
  7.7.1 鑄造工具分類       190
  7.7.2 結晶器       190
  7.7.3 底座        205
  7.7.4 液流轉注裝置       207
  7.7.5 結晶器內液面控制裝置       209
  7.7.6 潤滑裝置       212
  7.7.7 鑄造工具的發(fā)展趨勢       213
7.8 鑄造工藝流程和操作技術        213
  7.8.1 鑄造工藝流程       213
  7.8.2 鑄造前的準備       215
  7.8.3 鑄造的開頭       216
  7.8.4 鑄造過程       217
  7.8.5 鑄造的收尾       217
7.9 鑄造工藝        218
  7.9.1軟合金、4×××合金扁錠的鑄造        218
  7.9.2 硬合金扁錠的鑄造       222
  7.9.3 圓錠的鑄造       225
  7.9.4 空心錠的鑄造       229
7.10 鑄造技術的發(fā)展趨勢        232
  7.10.1 電解鋁液直接鑄造       232
  7.10.2 鑄造機的發(fā)展       232
  7.10.3 輔助系統(tǒng)的發(fā)展       232
  7.10.4結晶器和液面控制裝置的發(fā)展趨勢        232
  7.10.5 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展       233
第8章 鑄錠的均勻化退火        234
8.1 影響均勻化退火的因素        234
  8.1.1 均勻化退火的目的       234
  8.1.2均勻化退火對鑄錠組織與性能的影響       234
  8.1.3 影響均勻化程度的因素       234
8.2 均勻化退火制度        236
8.3 均勻化退火爐組        237
  8.3.1 均勻化?火爐組分類       237
  8.3.2 幾種均勻化退火爐組       237
  8.3.3 均勻化退火爐的發(fā)展趨勢       245
8.4 均勻化退火操作        245
  8.4.1 對爐子的要求       245
  8.4.2 對裝爐的要求       245
  8.4.3 時間的計算       245
  8.4.4 加強檢查       245
第9章 鑄錠質量檢驗和加工        246
9.1 鑄錠質量檢驗        246
  9.1.1 化學成分檢查       246
  9.1.2 尺寸偏差檢查       247
  9.1.3 表面質量檢查       247
  9.1.4 低倍檢驗       247
  9.1.5 斷口檢驗       248
  9.1.6 高倍顯微檢驗       249
  9.1.7 印記檢查       249
  9.1.8 超聲波探傷檢測       249
  9.1.9 測氫        250
  9.1.10 測氧化物含量       251
  9.1.11在線檢測晶粒細化和變質處理效果        251
9.2 鑄錠的機械加工        252
第10章 鋁合金鑄錠缺陷分析        254
10.1 裂紋        254
  10.1.1 裂紋分類       254
  10.1.2 扁錠裂紋形式       255
  10.1.3 實心圓錠裂紋形式       258
  10.1.4 空心圓錠裂紋       260
  10.1.5 晶間裂紋       261
  10.1.6 晶層分裂       262
10.2 鑄錠表面缺陷        263
  10.2.1 冷隔       263
  10.2.2 拉裂和拉痕       264
  10.2.3 豎道皺褶       264
  10.2.4 彎曲       266
  10.2.5 偏心       266
  10.2.6 尺寸不符       266
  10.2.7 周期性波紋       267
  10.2.8 竹節(jié)       267
  10.2.9 偏析瘤       267
  10.2.10 表面氣泡       268
  10.2.11搭接式表面和汗珠式表面        269
10.3 鑄錠的組織缺陷        269
  10.3.1 偏析       269
  10.3.2 縮孔       271
  10.3.3 疏松       272
  10.3.4 氣孔       273
  10.3.5 非金屬夾雜       274
  10.3.6 金屬夾雜       275
  10.3.7 氧化膜       275
  10.3.8 白亮點       276
  10.3.9 白斑       277
  10.3.10 光亮晶粒       278
  10.3.11 羽毛狀晶       279
  10.3.12 粗大晶粒       280
  10.3.13 樅樹組織       281
  10.3.14 粗大金屬化合物       281
  10.3.15 過燒       283
  10.3.16 初晶硅       284
  10.3.17 共晶硅       285
參考文獻       286