Metalul de siliciu (siliciu industrial de calitate metalurgică) joacă în principal rolul dublu al alierii și reglării performanței în producția de lingouri de aluminiu . rolul său specific este reflectat în următoarele patru aspecte:
1. Îmbunătățirea proprietăților mecanice: „îmbunătățitor” de forță și duritate
Silicon is one of the most important alloying elements in aluminum alloys, and significantly improves the strength and hardness of aluminum ingots through solid solution strengthening mechanism. When silicon is evenly distributed in the aluminum matrix in atomic form, it will hinder dislocation movement, making it more difficult for aluminum ingots to undergo plastic deformation when subjected to Forța ., de exemplu, în lingouri de aluminiu turnat, când conținutul de siliciu crește de la 1% la 10%, rezistența sa la tracțiune poate fi crescută de la aproximativ 120MPa la mai mult de 250MPa, iar duritatea (HB) poate fi crescută de la 30 la mai mult de 80, îndeplinind eficient cerințele de înaltă rezistență ale blocurilor de cilindru de motor automobil, a benzilor de cilindru de motor automobil, a altei piese {.} blocuri de cilindru de motor automobil, role și alte părți {{8
2. Îmbunătățirea performanței de turnare: "Optimizator" pentru fluiditate și formabilitate
În producția de lingouri de aluminiu turnat, siliconul metalic poate reduce semnificativ punctul de topire al aliajelor de aluminiu (punctul de topire al aluminiului pur este de 660 grade, iar punctul de topire al aliajelor de aluminiu care conțin 12% siliciu poate fi redus până la 577 grade), în timp ce îmbunătățind fluiditatea metalului topit . grade) alloys to fill mold cavities in processes such as die casting and sand casting, reducing casting defects such as pores and shrinkage, and are especially suitable for precision castings with complex shapes (such as gearbox housings and electronic communication components). Experimental data show that the fluidity of cast aluminum alloys containing 8%-10% silicon is more than 40% higher than that de aluminiu pur și rata calificată a pieselor de turnare poate fi crescută la peste 95%.
3. optimizează performanța de procesare: "regulator" pentru rezistența la fisuri și performanța tăierii
Adăugarea de metal de siliciu poate îmbunătăți performanța de procesare a lingourilor de aluminiu . pentru lingouri de aliaj de aluminiu deformat (cum ar fi lingouri de aluminiu utilizate pentru rulare și extrudare), o cantitate adecvată de siliciu poate rafina cerealele, reduce riscul de fisurare în timpul procesării, și să facă ingoturile de aluminiu mai ușor de făcut în platouri și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se întindă și să se extindă și să se întindă și Procese . În lingouri de aliaj de aluminiu cu un nivel înalt de silicon, siliciul este distribuit uniform în particule fine, ceea ce poate îmbunătăți performanța de tăiere a materialului și poate reduce uzura sculei . este potrivit în special pentru piese care necesită prelucrare de precizie (cum ar fi profiluri de aluminiu pentru aerospatie) .}
4. Îmbunătățirea rezistenței la coroziune: „Agent protector” adaptabil pentru mediu
The alloy phase formed by silicon and aluminum has good chemical stability and can improve the corrosion resistance of aluminum ingots. In aluminum alloys containing 5%-12% silicon, silicon can inhibit the electrochemical corrosion of aluminum in humid, acidic and alkaline environments and form a dense oxide film protective layer. This feature gives aluminum ingots a longer service life in scenarios such as marine engineering, building exterior walls, and chemical equipment. For example, the salt spray corrosion resistance time of marine aluminum alloy profiles can be increased from 200 hours of pure aluminum to more than 500 hours.
Cerințe specifice pentru conținutul de siliciu în producția de lingouri de aluminiu
Cerințe de puritate pentru metal siliciu: grad metalurgicSilicon 441/ Silicon 553este mainstream -ul
Siliconul industrial utilizat în producția de lingouri de aluminiu este în principal metalul de siliciu de calitate metalurgică, iar puritatea acestuia afectează în mod direct calitatea lingourilor de aluminiu . Modelele mainstream sunt metalul de siliciu 441 (AL mai mic sau egal cu 0,4%, Fe mai puțin decât egale cu 0,4%, CA mai puțin decât sau egal cu 0,5%) și silicon metal553 Mai puțin sau egal cu 0,5%, CA mai mic sau egal cu 0,3%):
High-end casting aluminum ingots (such as automobile engine cylinder blocks) usually use 441 metal silicon. Low aluminum and low iron impurities can reduce inclusions in the aluminum ingots (such as Al₂O₃, FeSi phase) to avoid cracking of the castings due to inclusions when they are under stress.
Turnarea obișnuită și deformarea lingourilor din aluminiu pot utiliza 553 siliciu metalic pentru a reduce costul materiilor prime, asigurând în același timp performanțe de bază . pentru lingouri de aliaj de aluminiu cu conținut ridicat de silicon, 441 sau3303 Metal de siliciuCu o puritate mai mare trebuie utilizată pentru a evita impuritățile care afectează conductivitatea termică și rezistența la uzură .
Influența cheie a calității metalului din siliciu asupra producției de lingouri de aluminiu
În plus față de conținut, controlul purității și impurității metalului de siliciu sunt cruciale pentru calitatea lingourilor de aluminiu:
Aluminiu scăzut și fier scăzut: Aluminiu și Impurități de fier în metalul de siliciu vor forma faze fragile (cum ar fi alfesi) în lingouri de aluminiu, provocând fluctuații de fisurare sau performanță în timpul procesării lingourilor de aluminiu . Prin urmare, conținutul de aluminiu al metalului de silicon utilizat pentru turnarea ingoturilor de aluminiu trebuie Conținutul de fier trebuie să fie mai mic sau egal cu 0,5%.
Calciu scăzut și fosfor scăzut: calciul va reduce fluiditatea aliajelor de aluminiu, iar fosforul va provoca pori în castinguri . metalul de siliciu de înaltă calitate trebuie să controleze calciul mai mic sau egal cu 0 . 3% și fosfor mai mic sau egal cu 0,02%.
Dimensiune uniformă: dimensiuneaMetal de siliciu (de obicei 10-100 mm)Trebuie să fie uniform pentru a evita dizolvarea incompletă a bucăților mari de siliciu în timpul topirii sau pierderea cauzată de zborul cu pulbere fină .
Silicon metal plays multiple roles in alloying enhancement, casting optimization, processing improvement and corrosion resistance improvement in aluminum ingot production. Its content and purity directly determine the performance and application scenarios of aluminum ingots. From 5%-12% of cast aluminum ingots to 1%-5% of Lingoturi de aluminiu deformate, apoi până la 10% -20% din lingouri speciale de aluminiu cu conținut ridicat de silicon, lingouri de aluminiu cu diferite conținuturi de siliciu sunt adaptate cu precizie nevoilor automobilului, construcției, electronicelor, aviației și altor câmpuri . selectarea modelelor metalice metalice metalurgice (precum 441, 553. Controlul impurităților sunt garanțiile de bază pentru realizarea producției de înaltă calitate de lingouri de aluminiu .
