Al-P晶種合金

Al-P系晶種合金

共晶和過共晶Al-Si系合金廣泛采用磷變質(zhì)處理，來滿足體積穩(wěn)定性和高溫性能要求。其加入方式主要有赤磷、磷鹽、磷-銅等，但是變質(zhì)效果均不穩(wěn)定，還存在以下缺點(diǎn)：赤磷燃點(diǎn)低，運(yùn)送不安全，應(yīng)用時(shí)反應(yīng)劇烈、排放P₂O₅有毒氣體；磷鹽加入量大，腐蝕爐襯，污染環(huán)境；磷-銅熔點(diǎn)高，難溶解、易偏析。

 基于以上背景，山東大學(xué)發(fā)明了Al-P系晶種合金并成功推廣應(yīng)用。

l  實(shí)施效果

與傳統(tǒng)工藝（圖3-1a,b所示）相比，避免了P₂O₅有毒氣體排放，將合金化與變質(zhì)處理合二為一，簡化工序，降低能耗，熔鑄過程環(huán)境友好(圖3-1c,d)。                                                 

（a）傳統(tǒng)變質(zhì)工藝；     （b）傳統(tǒng)變質(zhì)工藝造渣情況；  （c）Al-P新工藝；   （d）Al-P新工藝造渣情況

圖3-1傳統(tǒng)變質(zhì)工藝與Al-P系晶種合金應(yīng)用對比

Al-P系晶種合金顯著提高Al-Si系合金的金相等級，提高度度、耐磨性和體積穩(wěn)定性等力學(xué)性能。對近共晶Al-Si合金的變質(zhì)效果如圖3-2所示，可以使初晶硅均勻地在鋁基體上析出。對過共晶Al-Si合金的細(xì)化效果如圖3-3所示，顯著細(xì)化初晶硅的尺寸，使其由200?m以上細(xì)化至40?m以下。

圖3-2  Al-12Si多元合金（左圖）及添加0.6%Al-3P晶種合金后（右圖）對比

圖3-3 Al-20Si合金（左圖）及添加1%Al-3P晶種合金后（右圖）對比

l  產(chǎn)品優(yōu)勢

經(jīng)國內(nèi)外一百余家企業(yè)十多年來應(yīng)用表明，Al-P系晶種合金具有以下特點(diǎn)：

?  添加方便，操作簡便，使用過程工作環(huán)境清潔純凈，環(huán)境友好。

?  磷吸收率高，加入量可控制；變質(zhì)效果穩(wěn)定、長效，提高金相等級。

?  可實(shí)現(xiàn)變質(zhì)過程與合金化過程的同步化，顯著提高生產(chǎn)效率。

l  產(chǎn)品規(guī)格

Al-P系晶種合金主要有錠狀、桿狀和絲狀三種規(guī)格。

l  產(chǎn)品牌號與應(yīng)用領(lǐng)域

表3-1  Al-P系晶種合金與應(yīng)用領(lǐng)域