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工業鋁材生產過程中針孔的形成原因分析

發布者:永裕金屬   發布時間:2019-9-2 16:10:09

工業鋁材在熔煉和澆注時,能吸收大量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。有的資料介紹②,工業鋁材中溶解的較多的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下降而減少,由液態轉變成固態時,氫在工業鋁材中的溶解度下降19倍。(氫在純鋁中的溶解度與溫度的關系見圖1③)。因此工業鋁材液在冷卻的凝固過程中,氫的某一時刻,氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡,來不及上浮排出的,就在凝固過程中形成細小、分散的氣孔,即平常我們所說的針孔(gas porosity)。在氫氣泡形成前達到的過飽和度是氫氣泡形核的數目的函數,而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡核心的作用。

  在一般生產條件下,特別是在厚大的砂型鑄件中很難避免針孔的產生。在相對濕度大的氣氛中溶煉和澆注工業鋁材,鑄件中的針孔尤其嚴重。這就是我們在生產中常常有人納悶干燥的季節總比多雨潮濕的時節鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。

  一般說來,對工業鋁材而言,如果結晶溫度范圍較大,則產生網狀針孔的機率也就大得多③。這是因為在一般鑄造生產條件下,鑄件具有寬的凝固溫度范圍,使鋁合金容易形成發達的樹枝狀結晶。在凝固后期,樹枝狀結晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕,分別存在于近似封閉的小小空間之中,由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小,當殘留鋁液進一步冷卻收縮時能形成一定程度的真空(即補縮通道被阻塞),從而使合金中過飽和的氫氣析出而形成針孔。

工業鋁材

文章整理:工業鋁材 www.le021.com


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