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环保型铝合金元素添加剂的研究与应用探究

本文在分析对比了两代产品优缺点的基础上，经过大量的试验研究，研制出了新一代环保型铝合金元素添加剂。

标签：铝合金；环保；添加剂一、合金元素传统添加方法

早期的合金元素添加工艺是茌铝合金生产前预先配制好所需的铝基中间合金，如铝硅中间合金（含硅量19%～21%）、铝铁中间合金（含铁量18%～22%）、铝锰中间合金（含锰量9%-11%）等，这种方法具有操作简便、加入量准确、合金成分便于控制等优点.但是中间合金生产时的能耗很高，特别是在铝合金配制过程中增加了合金元素的损耗，浪费极大。因此，西方发达国家在20世纪70年代就淘汰了这种落后的元素添加工艺.发展了以金属添加剂——铁剂、锰剂、硅剂、铬剂、铜剂、钛剂方式直接加入的新技术.这种技术直到20世纪90年代初才在我国开始应用。金属添加剂是用75%的纯金属粉末和25%的助熔剂（由氯盐、硝酸盐、氟盐和碳酸盐组成）充分混合压制而成，它虽然解决了以铝基中间合金方式添加的缺点.但难以解决其自身溶解温度高、吸收率低、吸收率不稳定和助熔剂产生的环保问题.使该技术的推广和应用受到了限制。

二、环保型铝合金元素添加剂的研究内容及生产方法

研究内容

环保型铝合金元素添加剂的合金化原理

当装有添加剂的铝质罐体投入铝熔体后.如果其比重大于铝液.铝罐会逐渐向炉底移动.铝质罐体一旦熔化.金属元素添加剂中的铝粉燃烧，为金属粉末的扩散提供动能。这时经过活化处理且具有非常大比表面积的纯金属粉末在铝熔体中迅速溶解扩散。金属细粉粒表面开始与铝熔体接触时.该合金元素在铝熔体各处有浓度差，促使元素在铝熔体中的浓度有趋于平衡的倾向。经过一定时间后.熔体中的合金元素浓度达到平衡状态。这就是添加剂的合金化原理。

金属粉末的纯度、粒度、生产方法对合金元素吸收率的影响

试验表明。金属粉末纯度过低、粒度过大或过小都将影响它在铝液中的溶解和扩散速度.导致合金元素的吸收率低且不稳定.合金化效果不理想。为了防止金属粉末表面氧化.提高其表面活性.金属粉末必须为工业纯金属.熔体采用保护性气体介质进行雾化制取。金属粉末的质量须达到如下标准：铁粉质量要求（质量分数，%，下同）：≥98Fe，杂质0.35Mn，0.14Si，0.42H，粒度100目。锰粉质量要求：≥99.5Mn.杂质O.3，粒度80目。铬粉质量要求：≥99.5Cr，杂质O.5，粒度100目。铜粉质量要.求：≥9g7Cu.杂质0.3，粒度80目。铝粉质量要求：