Cum afectează oligoelementele (Fe, Al, Ca) din siliciu metal procesele din aval de aliaje de aluminiu?

In achizitia desiliciu metalic, mulți cumpărători prioritizează în mod obișnuit, sau chiar exclusiv, conținutul de siliciu. Cu toate acestea, experiența industriei arată că pentru stabilitatea proceselor din aval și pentru calitatea produsului final, controlul oligoelementelor Fe, Al și Ca este adesea mai critic decât valoarea absolută a conținutului de siliciu.

Aliajele de aluminiu sunt o altă aplicație majoră în aval a siliciului metalic, reprezentând aproximativ 18,9%. siliciul metalic este adăugat la aluminiul topit ca aditiv de aliere, în primul rând pentru aliajele de Al-Si (cum ar fi ADC12 și A356). În această aplicație, impactul fierului și calciului este mult mai mare decât cel al aluminiului.

1. Cerințe generale pentru impuritățile de siliciu din aliajele de aluminiu

2. Influența fierului (Fe)

Fierul este cel mai comun și mai dăunător element de impuritate din aliajele de aluminiu. Atunci când conținutul de fier depășește solubilitatea sa solidă în aluminiu (aproximativ 0,05%), formează compuși intermetalici {-ca -Al₅FeSi cu aluminiu și siliciu. Efectele nocive ale fazei -Al₅FeSi:

3. Influența calciului (Ca)

În producția de aliaje de aluminiu, calciul este adesea o impuritate mai îngrijorătoare decât fierul. Motivele sunt următoarele:

Impact asupra calității topiturii:

Topiturile cu conținut ridicat de-calciu-aluminiu sunt predispuse să formeze zgură de oxid la suprafață, crescând conținutul de incluziuni.

Calciul reacţionează cu aluminiul pentru a forma compuşi cu punct de topire înalt--, cum ar fi Al₄Ca, reducând fluiditatea topiturii.

Interferență cu tratamentul de modificare:

Aliajele Al-Si suferă de obicei un tratament de modificare a siliciului eutectic cu adăugare de stronțiu (Sr).

Calciul otrăvește efectul de modificare al stronțiului, consumând modificatorul și ducând la modificarea incompletă.

Fluctuațiile conținutului de calciu afectează direct stabilitatea efectului de modificare.

Impact asupra calității suprafeței:

Piesele turnate{0}}cu conținut ridicat de calciu sunt predispuse la diferențe de culoare și pete întunecate pe suprafață.

Pentru materialele din aluminiu care necesită anodizare, calciul duce la o scădere a calității filmului de oxid.

4. Influența aluminiului (Al)

Spre deosebire de celelalte două impurități, aluminiul este el însuși un element de matrice al aliajelor de aluminiu. Cantitatea mică de aluminiu introdusă în siliciul metalic (de obicei mai mică sau egală cu 0,4%) are un impact neglijabil asupra proprietăților aliajelor de aluminiu și, în unele cazuri, poate fi chiar benefică (cum ar fi îmbunătățirea fluidității).

Prin urmare, în achiziționarea de siliciu metalic pentru aliaje de aluminiu, accentul ar trebui să fie pe controlul fierului și calciului; aluminiul poate fi ignorat ca indicator cheie.