抗氧化耐腐蚀化铝坩埚熔铝坩埚 熔铝坩埚的选用及处理
前言 铝和铝合金熔炼炉按加热方式分为火焰炉、电阻炉和感应炉[1].按使用型式可分为反射炉、竖炉和坩埚炉三种，其中坩埚炉应用比较广泛，因为它设备简单，投资少，操作技术容易掌握，很适合中小型企业的使用。 坩埚炉分为焦炭坩埚炉，燃油和燃气坩埚炉。坩埚炉中坩埚的选用直接影响铝合金熔体的质量及生产率。因此，本文着重介绍坩埚的选用原则和处理方法。 2 坩埚的分类和要求 2.1坩埚的分类 熔炼铝合金常用的坩埚有铸铁坩埚（常用RTSi -5.5、RQTSi-5.5牌号的耐热铸制造）、钢制坩埚（铸钢坩埚和钢板焊制的坩埚）、石墨坩埚（２０～６０％石墨和耐火粘土、耐火熟料等材料制成）、耐火粘土坩埚、不锈钢坩埚（2Cr25Ni20Si12）以及SiC坩埚（由SiC、金属硅、焦油或沥清等原料静压成形）。 2.2 坩埚材料要求 坩埚材料要求应满足下列要求： ①耐火度高； ②有足够的强度； ③与所熔金属不起化学反应； ④有良好的导热性； ⑤高温下化学稳定性好； ⑥膨胀系数小；能承受温度急剧变化而不致至变形和破裂； ⑦致密性好。 ３坩埚的选用 熔炼铝合金常用电阻坩埚炉，所用的坩埚为铸铁坩埚，也可用铸钢及钢板焊制的坩埚和石墨坩埚。SiC坩埚虽然价格较贵，但是使用寿命长，因此近年来其应用也越来越广泛。 在铝合金中铁是有害杂质，通常来自炉料、坩埚及熔炼工具，它熔于铝熔体中，影响了熔体质量。化铝坩埚//化铝坩埚价格，在熔炼过程中，铁质坩埚及工具中的铁元素会不断溶入铝熔体中、污染铝熔体。因此，坩埚的选用及处理十分重要。 3.1坩埚的选用原则 ①熔炼普通铝合金，可选用经过处理的铁质坩埚及工具。 ②熔炼高强铝合金或熔点较高的铝合金，则选用石墨质坩埚和工具。 ③当熔炼炉料量不太大，坩埚不需吊起浇注时，常选用石墨坩埚。 3.2坩埚的选用实例 3.2.1熔炼铝一硅类合金 铁对A1-Si类合金危害很大。因铁在A1-Si系合金中通常形成粗大针状的硬脆β相化合物（A19Fe2Si2）,它能穿过α（Al）晶粒，极大地削弱了基体强度，损害了合金的机械性能（尤其是塑性）。此外，β相化合物的电极电位高，与α相间的电位差大，易发生电化学腐蚀，因而铁的溶入也降低了合金的耐蚀性。因此熔炼Ａl-Si类合金时最好选用石墨质坩埚或SiC坩埚。 3.2.2 熔炼铝－铜类合金 这类合金对铁特别敏感。且合金的熔点较高，故最好不用铁质坩埚而用石墨坩埚。 3.2.3 熔炼铝－镁类合金 硅、铁对这类合金的机械性能影响较大，如用石墨质坩埚或粘土坩埚时，其中的SiＯ２与合金液将会发生下列反应： ３SiＯ２＋４Ａl３Ｓi+2Al2O3 (1) SiＯ２+2Mg→Si+2MgO (2) 反应中得到硅元素随后进入熔液，大大提高了合金液中的硅含量，而这类合金中的硅含量上限为0.3%，故熔炼Ａl-Mg类合金只能采用铸铁或铸钢坩埚。但坩埚在使用前必须经过必要的处理。 3.2.4 熔炼铝－锌类合金 对这类合金进行熔炼，可用经过处理的铁质坩埚，也可用石墨坩埚，视工艺要求而定。
