導入
鋳造プロセスでは、必要な部品に使用されるアルミニウム合金が直接生産されます。理想的な鋳造性が求められます。つまり、良好な流動性、収縮率の低さ、高温割れと低温割れ、偏析とガス吸収の低さです。鋳造アルミニウム合金の元素含有量は、通常、対応する変形アルミニウム合金よりも高く、ほとんどの合金はほぼ共晶組成です。
1905年から1925年にかけて、欧米諸国はアルミニウム合金の状態図の研究に基づいて工業用アルミニウム合金の研究を行った。当初はアルミニウムニッケル合金が研究されたが、鋳造性が悪かったため、ニッケルは主要な強化元素とはならなかった。その後、銅、マグネシウム、マンガン、シリコンなどの元素をアルミニウムに添加する研究が行われ、比較的理想的な特性が達成された。そのため、1920年頃に使用された有名なシリコンアルミニウム合金を含む、いくつかの二成分および多成分アルミニウム鋳造合金が開発されました。業界向け。[1]
応用
鋳造アルミニウム合金は鋳造性能が良く、複雑な形状の部品に加工できます。追加の設備をあまり必要としません。金属を節約し、コストを削減し、作業時間を短縮できるという利点があり、航空業界や民間業界で広く使用されています。ビーム、タービンブレード、ポンプ本体、パイロン、ホイールハブ、エアインテークリップ、モーターケーシングなどの製造に使用されます。また、自動車のシリンダーヘッド、ギア、ピストン、計器ケーシング、コンプレッサーポンプケーシングなどの部品の製造にも使用されます。
分類
現代のアルミ鋳造合金は、主な添加元素によって4シリーズに分けられます。アルミニウム - シリコンシリーズ、アルミニウム - 銅シリーズ、アルミニウム - マグネシウムシリーズ、アルミニウム - 亜鉛シリーズです。これらの4シリーズについては、各国が対応する合金と合金クラスの表示をしています。中国はZL+3桁の表示方法を採用しています。最初の桁は合金システムを表します。1はアルミニウム - シリコン合金システム、2はアルミニウム - 銅合金システム、3はアルミニウム - マグネシウム合金システム、4はアルミニウム - 亜鉛合金システム、2番目の桁はアルミニウム - シリコン合金システムを表します。3桁は合金のシリアル番号を表します。表は中国の典型的なアルミ鋳造合金の一部を示しています。合金の使用特性に応じて、耐熱鋳造アルミ合金、気密鋳造アルミ合金、耐腐食鋳造アルミ合金、溶接可能な鋳造アルミ合金に分類できます。
アルミニウム合金の精製技術
アルミニウム合金の精錬は、主に合金液からガスや非金属介在物を除去することです。アルミニウム合金中のガスは主に水素（85％以上）で、介在物は主に酸化アルミニウムです。液体と固体のアルミニウム合金における水素の飽和溶解度は20倍近く異なるため、アルミニウム合金の凝固過程で水素が析出しやすく、鋳物にピンホールが発生します。介在物とガスは相互作用します。工業用純アルミニウムでは、液体アルミニウム合金100gあたりの水素含有量が0.1mlを超えると気孔が現れますが、高純度アルミニウムでは、液体アルミニウム合金100gごとに水素が含まれています。体積が0.4mlに達すると、気孔が現れます。脱ガスにはスラグ除去が必要であり、スラグ除去が脱ガスの基礎であることがわかります。
アルミニウム合金の精錬剤として一般的に使用されているのは、ヘキサクロロエタンまたは塩素塩です。この精錬剤は、脱ガス効果とスラグ除去効果に優れていますが、環境保護に役立たないため、徐々に無毒の精錬剤に置き換えられています。国内外の研究者は、回転インペラ法（RID法）とフラックス注入法（FI法）という2種類の効果的な精錬法を開発しました。回転インペラ法（RID法）では、合金液に不活性ガスを導入し、インペラの回転により大きな気泡が直径約0.5mmの小さな気泡に分解され、合金液中に均一に分散されるため、除去率を向上させることができます。ガス効果;フラックス注入法（FI法）は、粉末フラックスを使用して、