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铜硅合金 上海铜硅合金 铝锶合金厂家
中间合金（masteralloy）包括晶粒细化剂（grainrefiner）和净化剂。前者主要是用来细化晶粒，后者用来净化、改变相的形貌，从而获得好的性能。中间合金现在主要用来细化和净化铝合金和镁合金。钢、铸铁、高温合金、钛合金、磁性合金、铝合金与有色金属材料等的冶炼所需要的各种基体合金(master alloy)和添加剂。它不能直接用作金属材料使用。中间合金是由两种以上元素组成的，除大量生产的铁合金外的复合合金。中间合金成分复杂、品种繁多，是根据所冶炼的金属材料成分和特殊要求而设计的。它的分类可按基体成分分为铁基合金、镍基合金、铝基合金等，也可以按合金的主元素分类，但常称之为特种合金，以便和大量生产的铁合金相区别，如硅特种合金、钙特种合金、硼特种合金、铬特种合金等；也可以按用途而称为复合合金剂、复合脱氧剂、复合精炼剂、复合添加剂(精炼剂与合金剂)，真空冶炼用中间合金(冠以“vq”)，孕育剂、球化剂、蠕化剂、晶粒细化剂、变性处理剂等。
又丰为您介绍常见中间合金的特性及应用：
常见的中间合金有：ａｌ－ｚｒ中间合金、ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金、ａｌ－ｓｒ中间合金、ａｌ－ｓｂ中间合金、ａｌ－ｐ中间合金、ｃｕ－ｐ中间合金和ａｌ－ｂ中间合金等。２．１ ａｌ－ｚｒ中间合金 锆是高强度、超高强度铝合金中常用的添加元素之一，一般加入量为０．１％～０．３％就对铝合金性能有显著的影响。ａｌ－ｃｕ、ａｌ－ｌｉ、ａｌ－ｃｕ－ｌｉ、ａｌ－ｌｉ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，锆元素作为“痕量元素”，促进各强化相的形核。ａｌ－ｍｎ、ａｌ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，锆元素明显减缓早期阶段时效沉淀的进程。ａｌ－ｚｎ－ｍｇ、ａｌ－ｚｎ－ｍｇ－ｃｕ合金中，微量锆元素的作用更为显著，它抑制再结晶，提高合金再结晶温度，改善合金的强度、断裂韧性及抗应力腐蚀性能［７］ 。锆的熔点为１８５２℃，比铝的熔点高１１９２ ℃，密度为６．４９ｇ／ｃｍ３ ，是铝密度的２． ４倍，因此，铝合金中的锆元素一般以中间合金形式加入。ａｌ－ｚｒ中间合金最常见的牌号为ａｌｚｒ５，其次还有ａｌｚｒ３、ａｌｚｒ４、ａｌｚｒ６、ａｌｚｒ１０、ａｌｚｒ１５等。 图１为ａｌｚｒ５的金相组织，ｚｒａｌ３粒子呈小块状，分布均匀弥散，平均尺寸小于２５μｍ，单个最z大尺寸小于５０μｍ。ａｌ－ｚｒ中间合金中的ｚｒａｌ３粒子越细小，加入后溶解速度越快，对铝合金性能的改善作用也更显著。因此，优良的金相组织也是发挥其性能的重要条件之一。
２．２ ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金 ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金中ｔｉｂ２粒子虽然有易偏聚 现象，但是因其比较稳定的细化效果及价格优势等，仍然是目前工业上应用最为广泛的晶粒细化剂。ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金最常见的牌号为ａｌｔｉ５ｂ１，其次还有ａｌｔｉ５ｂ０．６、ａｌｔｉ５ｂ０．２、ａｌｔｉ３ｂ１等。 图２为ａｌｔｉ５ｂ１的金相组织。ａ级金相组织中 ｔｉａｌ３呈块状或杆状，分布大致均匀，平均尺寸小于３０μｍ，单个最z大尺寸小于１５０μｍ；ｔｉｂ２粒子分布大致均匀弥散，无明显聚集现象；ｃ级金相组织中ｔｉａｌ３呈块状或杆状，分布大致均匀，平均尺寸小于 ５０μｍ，单个最z大尺寸小于２００μｍ；ｔｉｂ２粒子分布 大致均匀，有团块状聚集现象。以上说明，通过工艺的优化和控制，ｔｉｂ２粒子的聚集现象可得到一定程
度的改善。ａｌ－ｔｉ－ｂ作为一种细化型中间合金，其最主要的指标就是细化能力。根据ｙｓ／ｔ４４７．１－２０１１枟铝及铝合金晶粒细化用合金线材第１部分：铝－ 钛－硼合金线材枠行业标准进行的细化能力试验，各牌号ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金的细化能力见表１。 表１ ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金晶粒细化能力。 ａｌ－ｔｉ－ｂ中间合金按照外观形态可分为锭状、条状、杆状、卷状等产品。锭状、条状、杆状产品适合于直接投入熔炉进行产品的细化，卷状产品适用于采用喂丝机对产品进行在线细化处理，提高自动化程度。 以ａｌｔｉ５ｂ１中间合金为例，其一般加入量为２‰，参考加入温度７２０～７５０℃，加入后彻底搅拌均匀即可浇铸。
２．３ ａｌ－ｓｒ与ａｌ－ｓｂ中间合金 钠和钠盐是最早应用的ａｌ－ｓｉ合金变质剂，但是存在变质有效时间短、环境污染大、合金中钠残留量不易控制等问题 ，近年来已经被ａｌ－ｓｒ、ａｌ－ ｓｂ中间合金等新型变质剂代替。 ａｌ－ｓｒ中间合金是一种共晶、亚共晶ａｌ－ｓｉ合 金长效变质剂，有效变质时间可达５～７ｈ，变质过程中无过变质行为，多次重熔仍能保持良好的变质效果，对设备无腐蚀，加工环境好。ａｌ－ｓｉ合金中锶变质机制主要有两种理论，即抑制硅晶核成长机 制和抑制硅晶核长大机制。后者更为近年来的 学者所接受，即游离态的锶吸附在生长着的硅相表面，阻止了硅相按照片状方式生长，并使产生孪晶，按ｔｐｒｅ（ｔｗｉｎｐｌａｎｅｒｅ－ｅｎｔｒａｎｔｅｄｇｅ，孪晶面凹入边）机制生长，从而长成纤维状。锶以游离态发挥 作用，ａｌ－ｓｒ中间合金中的锶主要以ａｌ４ｓｒ化合物的形式存在，所以ａｌ４ｓｒ的稳定性是决定其变质效果的关键因素之一，而ａｌ４ｓｒ的稳定性与其形态、尺 寸大小、晶体结构等因素有关。图３为华孚锭状 （约７ｋｇ／块）和杆状（直径约９．５ｍｍ）ａｌｓｒ１０的金
相组织。从图３可以看出，华孚锭状ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ 总体上呈长针状分布，杆状ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ呈小块状，大致均匀弥散分布，杆状ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ比锭状ａｌｓｒ１０的要细小。实验证明，达到同样的变质效果用形变处理的杆状ａｌ－ｓｒ比锭状ａｌ－ｓｒ可有效减少锶的添加量，缩短孕育期，且变质后ａｌ－ｓｉ合金中硅的枝晶更加细小，弯曲程度增大 。 ａｌ－ｓｒ中间合金在共晶、亚共晶ａｌ－ｓｉ合金的 变质处理中已得到广泛的应用，一般锶加入量为０畅０２％～０．０６％。但是，ａｌ－ｓｒ中间合金在实际应用中也存在一些问题，如孕育期长短不易掌握，锶的实收率低，有增强吸氢倾向，易出现针孔等。针对这些问题，可以通过减少合金中的ｐ、ｎａ、ｓｂ等杂质元素，控制加入温度，选择锶含量８％～１０％的ａｌ－ｓｒ中间合金，加锶前先精炼除渣，加锶后使用惰性气体进行精炼处理等来进一步优化变质处理工艺。 ａｌ－ｓｂ中间合金是另外一种常用的亚共晶ａｌ －ｓｉ合金长效变质剂，一般添加量为０．２％～０畅３％，无锶变质的易吸气倾向，近年来获得了越来 越广泛的应用。陈熙琛等 ［１３］ 通过测试指出，铝硅合 金中硅相之所以变细，是因为锑与铝的化合物ａｌｓｂ作为异质晶核而造成的。试验对ａｌ－ｓｉ合金的硅相核心及硅相的边缘进行了测试，得出同样的结论。硅与ａｌｓｂ均为面心立方结构，若（１００）ｓｉ与（１００）ａｌｓｂ共格时其晶格常数差为－１１％，若（１１１）ｓｉ与（１１１）ａｌｓｂ共格时其晶格常数差为－９畅８％，因此ａｌｓｂ化合物作为硅相的异质形核核心完全是可能的。 图４为华孚锭状ａｌｓｂ５中间合金的金相组织， ａｌｓｂ相呈针状，大致均匀弥散分布。 经锑变质的ａｌ－ｓｉ合金流动性好，充型能力强，能获得致密的铸件。锑不易烧损，经多次重熔后仍有相同的变质效果，称为“永y久变质剂”，适用于需长时间浇铸的场合。锑变质只适用于亚共晶 ａｌ－ｓｉ合金，变质效果对冷却速度很敏感，故常用于 金属型铸造，变质后共晶硅呈短杆状，需辅以热处理，使共晶硅进一步熔断、粒化，方能明显提高力学性能。
２．４ ａｌ－ｐ与ｃｕ－ｐ中间合金 过共晶ａｌ－ｓｉ合金具有热膨胀系数小、高温强度高、体积稳定性好、耐磨性好等优点，因此在活塞材料中有着广泛应用。但是过共晶ａｌ－ｓｉ合金组织中存在着大块多边形及板块状初晶硅，力学性能差，必须对初晶硅进行细化处理后合金才有更好的利用价值。早期使用的细化剂有含赤磷粉的混合变质剂、磷盐复合变质剂等，存在的主要问题是使用过程中产生有毒气体，环境污染严重，吸收率不稳定等，近年来逐渐被ａｌ－ｐ、ｃｕ－ｐ等中间合金取代。 ａｌ－ｐ中间合金中的磷主要以ａｌｐ相存在，ａｌｐ 具有与硅相近的晶体结构和晶格常数，并在ａｌ－ｓｉ合金的液相线附近处于固态（ａｌｐ的熔点大于１０００ ℃），弥散分布于合金熔体中，可以作为初晶硅结晶时的异质晶核，使硅原子依附于其上，独立地结晶成细小的初晶硅晶体，从而改善其力学性能，增强合金的耐磨性。ａｌ－ｐ中间合金常见的牌号有ａｌｐ３、ａｌｐ４等，磷的吸收率可达６０％～７０％。另外，为降低制备工艺难度，提高磷的实收率，还可以向其中加 入ｆｅ、ｓｉ、ｃｕ等元素，形成ａｌ－ｐ－ｆｅ、ａｌ－ｐ－ｓｉ、ａｌ－ｐ－ｃｕ等中间合金。 ｃｕ－ｐ中间合金是另外一种常用的过共晶ａｌ－ｓｉ合金变质剂，常见的牌号有ｃｕｐ８、ｃｕｐ１０、ｃｕｐ１５等，其中的磷主要以ｃｕ３ｐ相存在。图５显示 的是ｃｕｐ１０的金相组织。ｃｕ３ｐ呈叶片状，大致均匀弥散分布。ｃｕ－ｐ中间合金磷的实收率要高于ａｌ－ｐ中间合金，但是熔点相对较高，而且只能用于含 铜的过共晶ａｌ－ｓｉ合金。２．５ ａｌ－ｂ中间合金 铝有优良的导电性能
，在电力行业也有着广泛 图５ ｃｕｐ１０金相组织 的应用。但是，铝中还含有一定量的ｔｉ、ｖ、ｃｒ等过渡族元素，若以溶解状态存在于铝中，易吸收导电材料中的自由电子，以填充它们尚未填满的电子壳层，这就减少了有效的传导电子数量，降低铝的导电性能，增加电力传输过程中的损耗。目前，一般采用硼化处理对铝液进行净化，即向铝液中加入约５×１０－５ 的硼，能在很大程度上去除过渡族元素的有害作用。硼可与这些杂质元素形成密度大、不溶解的硼化物，沉于炉底，以渣的形式除去。 ａｌ－ｂ中间合金是电工用铝的净化处理剂，常 见的牌号有ａｌｂ３、ａｌｂ４、ａｌｂ５、ａｌｂ８等。图６显示的是ａｌｂ３的金相组织。ａｌｂ２呈块状，大致均匀弥散分布。ａｌ－ｂ中间合金作为净化剂，其中的有效相为ａｌｂ２，加入铝液后可快k速释放出ｂ元素，从而起到净化作用；当工艺控制不当时，会生成ａｌｂ１２相，ａｌｂ２使铝电线导电率的提高主要是在加入后２ｍｉｎ内，而ａｌｂ１２在加入２ｍｉｎ后铝电线导电率提高不明显。它是一种非常硬的硼化物，与杂质元素的反应很慢，大约保持２ｈ导电率才显著提高［１６］ ，难以起 到净化作用。
铝中间合金主要用来调整铝熔体成份的一种传统产品，它是一些融化温度较
高的金属元素，用 熔融法和铝生产中间体，这种中间体的熔化温度显著降低，
从而使一些熔解温度较高的金属元素在 较低的温度下加入到铝液当中，以调
解铝熔体的元素含量。
特点：
1、成分均匀，熔化温度低。
2、易于破碎，便于加入。
3、成分含量高，易于吸收。
用法用量：
1,根据熔体中元素所需控制标准和中间合金标准含量，计算出配制熔体总量所需中间合金量数。
2、一般用以调整成份的，把中间合金炉料一同加入，并放在炉料中层均匀撒开。
3、熔体熔化处理后，搅拌均匀，取样分析。
包装贮存：
1、合金锭均按国家标准锭供货，每四锭为一捆，一件净重约25千克。
2、合金锭正面均有合金代码及生产日期炉次标号。
3、贮存在干燥库内。
4、化验取样，任取一块，从合金锭上表面（光面）沿对角线铝取三点混合后处理分析。