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晶粒细化的吸附变质剂 |
晶粒细化的吸附变质剂
吸附变质剂的特点是熔点低,能显著降低合金的液相线温度,原子半径大,在合金中固溶量小,在晶体生长时富集在相界面上,阻碍晶体长大,又能形成较大的成分过冷,使晶体分枝形成细的缩颈而易于熔断,促进晶体的游离和晶核的增加。其缺点是由于存在于枝晶和晶界间,常引起热脆。吸附性变质剂常有以下几种。
含钠的变质剂
钠是变质共晶硅最有效的变质剂,生产中可以钠盐或纯金属形式加入(但以纯金属形式加入时可能分布不均,生产中很少采用)。钠混合盐组成为NaF、NaCl、Na3AlF6等,变质过程中只有NaF起作用,其反应如下:
6NaF+Al→Na3AlF6+3Na
加入混合盐的目的,一方面是降低混合物的熔点(NaF熔点992℃),提高变质速度和效果,另一方面对熔体中钠进行熔剂化保护,防止钠的烧损。熔体中钠质量分数一般控制在0.01%-0.014%,考虑到实际生产条件下不是所有的NaF都参与反应,因此计算时钠的质量分数可适当提高,但一般不应超过0.02%。
使用钠盐变质时,存在以下缺点:钠含量不易控制,量少易出现变质不足,量多可能出现过变质(恶化合金性能,夹杂倾向大,严重时恶化铸锭组织);钠变质有效时间短,要加保护性措施(如合金化保护、熔剂保护等);变质后炉内残余钠对随后生产合金的影响很大,造成熔体黏度大,增加合金的裂纹和拉裂倾向,尤其对高镁合金的钠脆影响更大;NaF有毒,影响操作者健康。
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