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第1章 铝及铝合金概述 1

1.1铝的性质和应用 1

1.2我国铝及铝合金的化学成分 1

1.3各系铝合金的主要特点 8

1.3.1 1×××系铝合金 8

1.3.2 2 × × ×系铝合金 9

1.3.3 3 × × ×系铝合金 13

1.3.4 4 × × ×系铝合金 14

1.3.5 5 × × ×系铝合金 15

1.3.6 6 × × ×系铝合金 17

1.3.7 7 × × ×系铝合金 18

1.3.8 8 × × ×系铝合金 21

第2章 中间合金和熔剂的制备 22

2.1中间合金的制备 22

2.1.1使用中间合金的目的 22

2.1.2合金化元素需以中间合金形式加入的情况 22

2.1.3对中间合金的要求 23

2.1.4常用中间合金的成分和性质 23

2.1.5熔制中间合金的原、辅材料要求 23

2.1.6中间合金的熔制方法 27

2.1.7中间合金的熔铸工艺 27

2.1.8几种中间合金的熔制 30

2.2熔剂的制备 32

2.2.1熔剂的分类 32

2.2.2对熔剂的要求 32

2.2.3熔剂组成 33

2.2.4常用熔剂的成分及用途 35

2.2.5熔剂的制作 35

第3章 原材料的验收、管理、使用及配料计算 40

3.1原材料的验收、管理、使用 40

3.1.1纯金属的验收和管理 40

3.1.2中间合金的验收、管理和使用 44

3.1.3废料的验收、管理和使用 45

3.1.4添加剂和化工材料的验收、管理和使用 48

3.2配料计算 48

3.2.1成分计算的原则 48

3.2.2炉料组成及配料比的确定 49

3.2.3合金化元素加入方式的确定 49

3.2.4配料计算程序及举例 50

第4章 铝及铝合金的熔炼 56

4.1概述 56

4.1.1熔炼目的 56

4.1.2熔炼特点 56

4.1.3熔炼方法 57

4.2熔炼炉 58

4.2.1熔炼炉的分类 58

4.2.2熔炼炉的要求 59

4.2.3几种典型的熔炼炉 59

4.2.4提高火焰式熔炼炉热效率的途径 89

4.3熔炼过程中的一些物理化学行为 92

4.3.1炉内气氛 92

4.3.2液态金属与气体的相互作用 93

4.3.3影响气体含量的因素 97

4.3.4气体溶解度 98

4.3.5熔融金属与炉衬的相互作用 99

4.4熔炼工艺流程及操作 99

4.4.1熔炼炉的准备 100

4.4.2熔炼工艺流程和操作 102

4.4.3熔炼过程中温度的控制 107

4.5各系铝合金的熔炼工艺和熔炼特点 109

4.5.1 1× × ×系铝合金的熔炼 109

4.5.2 2 × × ×系铝合金的熔炼 110

4.5.3 3×××系铝合金的熔炼 112

4.5.4 4 × × ×系铝合金的熔炼 112

4.5.5 5 × × ×系铝合金的熔炼 113

4.5.6 6 × × ×系铝合金的熔炼 114

4.5.7 7 × × ×系铝合金的熔炼 115

4.6铝合金废料复化 115

4.6.1废料复化的目的 115

4.6.2废料复化范围 116

4.6.3废料复化前的预处理 116

4.6.4复化工艺及操作 116

4.6.5复化锭的标识、保管和使用 116

第5章 铝及铝合金熔体净化 117

5.1铝及铝合金熔铸过程中易产生的缺陷 117

5.1.1气体缺陷 117

5.1.2夹杂缺陷 117

5.1.3碱金属缺陷 117

5.2熔体净化的目的和意义 117

5.3熔体净化的原理及分类 118

5.3.1脱气原理 118

5.3.2除渣原理 118

5.3.3熔体净化方法分类 120

5.4炉内净化方法 120

5.4.1吸附净化 120

5.4.2非吸附净化 125

5.5炉外净化方法 126

5.5.1在线除气 126

5.5.2熔体过滤 131

5.5.3除气+过滤 133

5.6熔体净化技术的发展趋势 134

5.6.1炉内处理的发展趋势 134

5.6.2炉外在线净化技术的发展 134

第6章 晶粒细化技术 136

6.1控制过冷度 136

6.1.1形核率与过冷度的关系 136

6.1.2增加过冷度的方法 136

6.2动态晶粒细化 137

6.3变质处理 137

6.3.1变质处理方法 137

6.3.2形核变质剂 137

6.3.3吸附变质剂 142

6.3.4变形铝合金常用细化剂 143

6.4枝晶细化程度对铸锭质量的影响 144

第7章 铝及铝合金的铸造 145

7.1概述 145

7.1.1铸造概念 145

7.1.2对铸锭的基本要求 145

7.1.3铸造方法 145

7.2非连续铸造 146

7.2.1锭模铸造 146

7.2.2沉浸铸造 148

7.3连续或半连续铸造方法 149

7.3.1连续（或半连续）铸造概念 149

7.3.2连续（或半连续）铸造分类 149

7.3.3几种典型的连续（半连续）铸造方法 151

7.4铸锭的结晶和组织 163

7.4.1凝固过程的热交换 163

7.4.2铸锭的结晶 165

7.4.3结晶过程 171

7.4.4铸锭的典型结晶组织 172

7.4.5铸锭组织特征 173

7.5铸造工艺参数与铸锭质量的关系 173

7.5.1普通模铸造工艺的各种参数对铸锭质量的影响 173

7.5.2绝热膜、热顶的工艺参数的选择 179

7.5.3气滑热顶铸造工艺参数的控制 181

7.5.4矮结晶器铸造工艺参数的控制 182

7.5.5电磁铸造参数的控制 183

7.5.6复合同步铸造工艺参数的控制 183

7.6铸造机及其他设备 183

7.6.1链带式卧式铸造机 183

7.6.2钢丝绳铸造机 185

7.6.3液压铸造机 187

7.6.4丝杠式铸造机 190

7.7铸造工具 190

7.7.1铸造工具分类 190

7.7.2结晶器 190

7.7.3底座 205

7.7.4液流转注装置 207

7.7.5结晶器内液面控制装置 209

7.7.6润滑装置 212

7.7.7铸造工具的发展趋势 213

7.8铸造工艺流程和操作技术 213

7.8.1铸造工艺流程 213

7.8.2铸造前的准备 215

7.8.3铸造的开头 216

7.8.4铸造过程 217

7.8.5铸造的收尾 217

7.9铸造工艺 218

7.9.1软合金、4×××合金扁锭的铸造 218

7.9.2硬合金扁锭的铸造 222

7.9.3圆锭的铸造 225

7.9.4空心锭的铸造 229

7.10铸造技术的发展趋势 232

7.10.1电解铝液直接铸造 232

7.10.2铸造机的发展 232

7.10.3辅助系统的发展 232

7.10.4结晶器和液面控制装置的发展趋势 232

7.10.5自动控制系统的发展 233

第8章 铸锭的均匀化退火 234

8.1影响均匀化退火的因素 234

8.1.1均匀化退火的目的 234

8.1.2均匀化退火对铸锭组织与性能的影响 234

8.1.3影响均匀化程度的因素 234

8.2均匀化退火制度 236

8.3均匀化退火炉组 237

8.3.1均匀化退火炉组分类 237

8.3.2几种均匀化退火炉组 237

8.3.3均匀化退火炉的发展趋势 245

8.4均匀化退火操作 245

8.4.1对炉子的要求 245

8.4.2对装炉的要求 245

8.4.3时间的计算 245

8.4.4加强检查 245

第9章 铸锭质量检验和加工 246

9.1铸锭质量检验 246

9.1.1化学成分检查 246

9.1.2尺寸偏差检查 247

9.1.3表面质量检查 247

9.1.4低倍检验 247

9.1.5断口检验 248

9.1.6高倍显微检验 249

9.1.7印记检查 249

9.1.8超声波探伤检测 249

9.1.9 测氢 250

9.1.10测氧化物含量 251

9.1.11在线检测晶粒细化和变质处理效果 251

9.2铸锭的机械加工 252

第10章 铝合金铸锭缺陷分析 254

10.1裂纹 254

10.1.1裂纹分类 254

10.1.2扁锭裂纹形式 255

10.1.3实心圆锭裂纹形式 258

10.1.4空心圆锭裂纹 260

10.1.5晶间裂纹 261

10.1.6晶层分裂 262

10.2铸锭表面缺陷 263

10.2.1冷隔 263

10.2.2拉裂和拉痕 264

10.2.3竖道皱褶 264

10.2.4弯曲 266

10.2.5偏心 266

10.2.6尺寸不符 266

10.2.7周期性波纹 267

10.2.8竹节 267

10.2.9偏析瘤 267

10.2.10表面气泡 268

10.2.11搭接式表面和汗珠式表面 269

10.3铸锭的组织缺陷 269

10.3.1偏析 269

10.3.2缩孔 271

10.3.3疏松 272

10.3.4气孔 273

10.3.5非金属夹杂 274

10.3.6金属夹杂 275

10.3.7氧化膜 275

10.3.8白亮点 276

10.3.9白斑 277

10.3.10光亮晶粒 278

10.3.11羽毛状晶 279

10.3.12粗大晶粒 280

10.3.13枞树组织 281

10.3.14粗大金属化合物 281

10.3.15过烧 283

10.3.16初晶硅 284

10.3.17共晶硅 285

参考文献 286