液态铝与氧气、氮气、硫、碳等元素发生化学反应而生成的化合物及混入的其它夹杂物中,以氧化夹杂物(Al2O3)对金属的污染最大。一般在铸锭中氧化夹杂物的总量占0.002%~0.02%。
铝合金中夹杂物的来源:(1)铝合金在熔化状态时表面与炉气中氧化性气体作用而生成的氧化物,如Al2O3等。这种氧化膜在铝液表面可以保护铝液不再被氧化。但这种表面膜一旦破裂便裹入铝液中,因Al2O3熔点高(2050℃)、密度(3.5~4.0)比铝液大,不上浮,故易在铸件中形成氧化物夹杂。(2)炉料中所含氧化物也是合金中氧化物夹杂的一个重要来源。如铝锭、中间合金等原含有Al2O3等夹杂物,铝锭表面的铝锈Al(OH)3等,在熔炼时都能直接污染铝液。
铝合金中与氧亲和力小于铝的合金元素,如硅、锌、铜等,在氧化薄膜的保护下不易氧化,即使有少量的元素被氧化了,得到的氧化物也较致密,不破坏氧化铝膜的连续性。所以铝-硅、铝-铜、铝-锌类合金在大气下熔炼不用加覆盖剂。
铝合金中对氧亲和力对于铝的元素是镁。镁比铝轻,比铝更容易氧化。氧化后生成的氧化镁,本身不致密又能破坏致密的氧化铝薄膜。由于镁能破坏氧化铝薄膜的保护作用,所以熔炼铝镁类合金时,要在熔剂法规下进行。
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