Af hverju þurfa álver kísilmálm?

Kísillmálmur (iðnaðarkísill)er kjarnaaukefni í álframleiðslu. Kjarnahluti þess er Si Stærra en eða jafnt og 98% (almennar einkunnir eins og441#og3303#), með strangt stýrt innihald óhreininda (Fe minna en eða jafnt og 0,4%, Al minna en eða jafnt og 0,4%, osfrv.). Samhæfni þess við ál stafar af tveimur megineinkennum:

 Kísill og ál geta myndað óendanlega fasta lausn. Við 577 gráðu hitastig nær hámarksleysni kísils í áli 1,65%, sem gefur nægt pláss til að stjórna afköstum.

 Viðbót á kísil getur lækkað bræðslumark álblöndur (hreint ál bráðnar við 660 gráður, en álblöndur sem innihalda 12% kísil bráðna við 577 gráður), en samtímis hámarka bræðsluflæði og leysa mótunaráskoranir flókinna álefna.

(1) Frammistöðuaukning: Byggja upp "vélræna beinagrind" úr áli

Kísilmálmur eykur verulega vélræna kjarnaeiginleika álblöndur með tvöföldum vélbúnaði sem styrkir fasta lausn og styrkingu úrkomu:

Styrking á traustri lausn:

Kísilfrumeindir sameinast álfylkisgrindinni, valda aflögun grindar, hindra hreyfingu frá liðskipti og bæta samtímis hörku og togstyrk álblöndunnar.

Styrking úrkomu:

Í Al-Mg-Si málmblöndur mynda kísill og magnesíum Mg₂Si styrkingarfasa ('' fasa) í atómhlutfallinu 1,73:1. Eftir T6 öldrunarmeðferð fellur '' fasinn jafnt út og eykur flæðistyrk málmblöndunnar úr 100MPa í yfir 300MPa.

Samvirk hagræðing:

Kísill, ásamt frumefnum eins og mangani og títan, getur myndað AlFeMn dreifðan fasa (stærð 0,5-2μm), hindrað kornvöxt og aukið höggseigleika álblöndunnar um 20% -30%, og forðast hættu á brothættu broti.

(2) Bætt vinnsla: Að draga úr „myndunarerfiðleikum“ framleiðslunnar

Málmkísill er lykillinn að því að leysa sársaukapunkta vinnslu úr áli, sérstaklega hentugur fyrir framleiðslu á flóknum sniðum og steypu:

Bættur steypuvökvi:

Kísill getur dregið úr seigju álbræðslu um 30% -40%, sem eykur fyllingargetu verulega, sem gerir það hentugt fyrir flókna burðarhluta eins og samþætta deyjasteypu í bifreiðum og flugrýmisíhluti.

Minnkuð tilhneiging til heita sprungna:

Kísill getur betrumbætt storknunarbyggingu álblöndur, þrengt storknunarhitasviðið og leyft samræmda streitulosun við steypukælingu, sem dregur úr tíðni heita sprungugalla um meira en 60%;

Bjartsýni vinnsluárangur:

Steyptu álblöndur sem innihalda 5%-13% sílikon eru síður viðkvæmar fyrir því að verkfæri festist við klippingu, sem eykur vinnsluskilvirkni um 25%-30% og dregur úr sliti verkfæra um 40%, sem gerir þau sérstaklega hentug til framleiðslu á vinnsluhlutum.

(3) Aukin ending: Gefur áli „tæringar- og slitþolshlíf“

Kísilmálmur getur hámarkað efnafræðilegan stöðugleika og slitþol álblöndur og lengt endingartíma þeirra:

Aukið tæringarþol:

Kísill getur myndað þétta oxíðfilmu (SiO₂-Al₂O₃ samsett filmu) á yfirborði áls, hindrað viðbrögð milli súrefnis og innra fylkisins, dregið úr tæringarhraða álblöndu í rakt, súrt og basískt umhverfi um 50%-70%, sem gerir það hentugt fyrir byggingarefni í sjó, vélbúnaði og öðrum atburðarásum;

Bætt slitþol:

Kísilagnirnar í álblöndur hafa mikla hörku (Mohs hörku 7,0), sem getur myndað "harða agnadreifingu" uppbyggingu, sem dregur úr núningssliti. Með 3% sílikoninnihald sýnir álblandan núningsstuðul allt að 0,052 og slitmagnið er aðeins 64,8 mg, sem sýnir ákjósanlega slitþol.

Fínstilling á hitastöðugleika:

AA7075 geimferðaálblöndu sem inniheldur 0,1-0,2% sílikon heldur 85-90% af styrkleika sínum eftir 1000 klukkustunda útsetningu við 150 gráður, með verulega minnkað næmi fyrir tæringu á kornamörkum.

(4) Hægt að laga að mörgum aðstæðum: Stuðningur við „umsókn yfir-landamæri“ álefna

Hægt er að stjórna samsetningu málmkísils nákvæmlega, sem gerir álblöndur kleift að laga sig að þörfum mismunandi atvinnugreina, sem er kjarnastuðningur álvera til að stækka markaði sína:

Aerospace:

Með því að nota 3303# há-kísilmálm (Si Stærra en eða jafnt og 99,3%, Fe Minna en eða jafnt og 0,3%), stjórna kísilinnihaldi í álblöndu í 0,10-0,20% og samhæfingu við Fe/Si hlutfallsstýringu (1,5-2,0) getur endingartími fituefna aukist úr fituefni. 2,1×10⁶ lotur upp í 3,7×10⁶ lotur, uppfyllir strangar kröfur um vængi flugvéla og eldflaugadrifnartanka;

Bílaframleiðsla:

Með því að nota 441# málmkísil, stýra kísilinnihaldi álblöndunnar í 6-10%, framleiða hita-lausa samþætta mótsteypuhluta, tryggja togstyrk sem er meiri en eða jafnt og 300MPa, og draga úr framleiðslukostnaði, hentugur fyrir nýjar orkulegar yfirbyggingar ökutækja, hjólnafa, og aðra íhluti;

Smíði og rafeindatækni:

Notkun venjulegs byggingar áls553# kísilmálmur(Si Stærra en eða jafnt og 98%), með kísilinnihald 0,5-1,5%, jafnvægi styrkleika og vinnsluhæfni; álblöndur sem notaðar eru í rafeindabúnaðarhús stjórna kísilinnihaldi í minna en eða jafnt og 0,2% til að tryggja yfirborðsáferð og leiðni.

(1) Nákvæm stjórn á viðbótarmagni

 Steypt ál málmblöndur:Kísilinnihald er venjulega 5% -13%; endurunnið álblendi, vegna kísilinnihalds í úrgangi úr áli, getur dregið úr viðbót þeirra í 5-7%;
 Unnu álblöndur:Kísilinnihald er að mestu undir 0,5%, óbeint bætt í gegnum ál-kísilmilliblöndur;
 Forðastu of mikla viðbót:Þegar kísilinnihaldið fer yfir 13% mun lenging álblöndunnar minnka verulega (minna en eða jafnt og 5%), seigja mun versna og það mun verða stökkt.

(2) Bræðslu- og hreinsunarferli

 Bræðsluhitastig:Stjórnað við 720-780 gráður til að tryggja fullkomna upplausn kísilmálms og forðast frammistöðugalla af völdum óuppleystra agna;

 Hreinsunarmeðferð:Þriggja-þrepa keramiksíun (30→50→70ppi) + rafsegulhræring (segulsviðsstyrkur 0,15T) er notuð til að fjarlægja sílikoninnihald, sem minnkar innfellingarstærðina úr 15μm niður í 3μm;

 Einsleit meðferð:Tveggja-hitunarferli (300 gráður /4klst + 450 gráður /12klst.) er notað til að tryggja jafna kísildreifingu og draga úr sveiflum í afköstum.