工业铝型材的变质问题分析及处理办法

铸锭结构的不均匀性影响铸锭的性能，并且用于锻造，轧制和挤压的铸锭特别不希望用于减少合金工艺可塑性的柱状结构。通常，具有细晶粒结构，细晶粒内部结构和过量相分布均匀的工业铝型材具有更好的铸态性能和更高的压力加工可塑性。提高冷却速度，低温铸造（工业百科全书提供的术语“铸造”），超声振荡铸造，电磁铸造等措施都有利于获得上述理想的组织，但这些办法均有局限性，只有对工业铝型材采取变质处理才是调整铸锭组织的根本手段。

所谓改性处理是指在少量特殊添加剂（改性剂）的作用下改变铸态工业铝型材的结构，以改善金属或合金结构的分散性的过程。目前，这种处理方法的技术术语不统一，有的称为精细处理，有的称为接种处理。变质处理的分类也不同。根据金属和工业铝型材最终结构的特点，变质处理可分为三类：一次枝晶尺寸的变质和其它一次晶体的变质称为预变质，一次枝晶内部结构的变质称为二次型变质和变质。共晶组织的n称为第三型变质。根据改性剂的作用特点，有些人将治疗分为三类四组（见表2-5-3）。其他根据对结晶合金的物理和冶金影响进行分类。显然，这些概念之间的界限很难区分。本手册将改性处理理解为改善金属和合金锭的结构分散性。

目前，有各种理论描述变态过程。其中著名的有成核理论、碳化理论、包合反应理论、原子结构理论等，但都不能完全解释这一过程。这是因为，在前面，变质过程是复杂的，不仅与冶炼条件有关，而且与铸造条件有关；第二，不受控制的杂质有影响，而且某些元素在工业铝型材中的相互作用也有影响。它们增强或削弱谷物精制的效果。

根据晶核形成理论，晶粒细化是由于晶核的存在，熔体在晶核上开始结晶。这些粒子可能是过渡金属的碳化物、硼化物和铝化物，它们的晶格常数与铝固溶体的晶格常数(4.04α)相似(见表2-5-4)。根据该理论，作为改性剂添加的添加剂应满足以下要求：(1)添加剂的化学成分在高温下不变，在铝熔体中具有足够的稳定性，(2)添加剂的熔点应高于铝的熔点；(3)添加剂应与铝的晶格结构和尺寸相适应，(4)与处理后的熔体原子形成较强的吸附键。

目前，除铝片和铝箔生产企业还使用铝钛添加剂外，国内变形工业铝型材材料生产企业一般采用铝钛硼添加剂（线或饼）进行改性。此外，新研制的铝钛硼稀土改性剂和铝钛碳改性剂也得到了推广。

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