ZL101A鋁合金熔鍊工藝探討

1、爐料準備

爐料由含Ti0.1％～0.2％的Al-Ti合金錠，結晶硅和金屬鎂組成。Al-Ti合金錠是在品位爲Al 99.7的電解槽中加入鈦渣後電解制得，Si 採用臨沂市工業硅廠生產的Si-1，Mg採用淄川鑫盛金屬鎂廠生產的Mg-1。

2、投料

先以10％～20％的Al-Ti合金錠鋪底，然後將20～50mm大小的結晶硅按Al-Ti→Si→Al-Ti的順序一次性均勻加入爐中，最後將餘下的鋁錠覆蓋在Si 上面，點火升溫熔化，至700～720℃時，扒渣壓鎂。

3、合金化過程

隨着溫度的升高，鋁錠逐漸熔化，將Si 覆蓋住，增大Si 與Al 的接觸面積，並防止Si 的上浮氧化。結晶硅的熔點1414℃，鋁硅二元共晶溫度577℃，溶解度大，在鋁中擴散係數大，同鋁液接觸時，形成固溶體及第二相Si 質點，並形成濃度梯度，之後在動力和熱能的作用下，相互滲透遷移，直至它們完全熔化。隨着Mg 的加入，形成Mg2Si強化相。

4、精煉處理

待合金完全熔化，溫度升至720～740℃時採用預先用CCl4泡製好的輕質保溫磚進行精煉，精煉時沿爐底水平迴旋移動，直到作用完畢爲止。扒除浮渣，撒入一層覆蓋劑。

5、合理配料

由於採用電解槽內生產Al-（0．10％～0．20％）Ti合金錠作爲原料，因此配料時不考慮Ti 含量。主要是Si，應考慮結晶硅的純度及燒損量，Si 偏上限控制。

6、熔鍊時間和溫度的控制

過短的熔鍊時間和過低的熔鍊溫度，造成結晶硅不能完全熔化，合金化速度慢，從而造成液相成分不均勻。反之，則鋁液溫度偏高，吸氣嚴重，氧化燒損嚴重，增加消耗。據有關資料報道，結晶硅溶入鋁液中所需時間爲1.96h，我們從實踐中得出，保證鋁液最高熔鍊溫度760℃，熔量爲4000kg的火焰反射爐，每爐次熔化時間不少於3h，方可確保鋁液質量。