抗氧化耐腐蝕化鋁坩堝熔鋁坩堝 熔鋁坩堝的選用及處理
前言 鋁和鋁合金熔煉爐按加熱方式分為火焰爐、電阻爐和感應爐[1].按使用型式可分為反射爐、豎爐和坩堝爐三種，其中坩堝爐應用比較廣泛，因為它設備簡單，投資少，操作技術容易掌握，很適合中小型企業的使用。 坩堝爐分為焦炭坩堝爐，燃油和燃氣坩堝爐。坩堝爐中坩堝的選用直接影響鋁合金熔體的質量及生產率。因此，本文著重介紹坩堝的選用原則和處理方法。 2 坩堝的分類和要求 2.1坩堝的分類 熔煉鋁合金常用的坩堝有鑄鐵坩堝（常用RTSi -5.5、RQTSi-5.5牌號的耐熱鑄制造）、鋼制坩堝（鑄鋼坩堝和鋼板焊制的坩堝）、石墨坩堝（２０～６０％石墨和耐火粘土、耐火熟料等材料制成）、耐火粘土坩堝、不銹鋼坩堝（2Cr25Ni20Si12）以及SiC坩堝（由SiC、金屬硅、焦油或瀝清等原料靜壓成形）。 2.2 坩堝材料要求 坩堝材料要求應滿足下列要求： ①耐火度高； ②有足夠的強度； ③與所熔金屬不起化學反應； ④有良好的導熱性； ⑤高溫下化學穩定性好； ⑥膨脹系數??；能承受溫度急劇變化而不致至變形和破裂； ⑦致密性好。 ３坩堝的選用 熔煉鋁合金常用電阻坩堝爐，所用的坩堝為鑄鐵坩堝，也可用鑄鋼及鋼板焊制的坩堝和石墨坩堝。SiC坩堝雖然價格較貴，但是使用壽命長，因此近年來其應用也越來越廣泛。 在鋁合金中鐵是有害雜質，通常來自爐料、坩堝及熔煉工具，它熔于鋁熔體中，影響了熔體質量?；X坩堝//化鋁坩堝價格，在熔煉過程中，鐵質坩堝及工具中的鐵元素會不斷溶入鋁熔體中、污染鋁熔體。因此，坩堝的選用及處理十分重要。 3.1坩堝的選用原則 ①熔煉普通鋁合金，可選用經過處理的鐵質坩堝及工具。 ②熔煉高強鋁合金或熔點較高的鋁合金，則選用石墨質坩堝和工具。 ③當熔煉爐料量不太大，坩堝不需吊起澆注時，常選用石墨坩堝。 3.2坩堝的選用實例 3.2.1熔煉鋁一硅類合金 鐵對A1-Si類合金危害很大。因鐵在A1-Si系合金中通常形成粗大針狀的硬脆β相化合物（A19Fe2Si2）,它能穿過α（Al）晶粒，極大地削弱了基體強度，損害了合金的機械性能（尤其是塑性）。此外，β相化合物的電極電位高，與α相間的電位差大，易發生電化學腐蝕，因而鐵的溶入也降低了合金的耐蝕性。因此熔煉Ａl-Si類合金時最好選用石墨質坩堝或SiC坩堝。 3.2.2 熔煉鋁－銅類合金 這類合金對鐵特別敏感。且合金的熔點較高，故最好不用鐵質坩堝而用石墨坩堝。 3.2.3 熔煉鋁－鎂類合金 硅、鐵對這類合金的機械性能影響較大，如用石墨質坩堝或粘土坩堝時，其中的SiＯ２與合金液將會發生下列反應： ３SiＯ２＋４Ａl３Ｓi+2Al2O3 (1) SiＯ２+2Mg→Si+2MgO (2) 反應中得到硅元素隨后進入熔液，大大提高了合金液中的硅含量，而這類合金中的硅含量上限為0.3%，故熔煉Ａl-Mg類合金只能采用鑄鐵或鑄鋼坩堝。但坩堝在使用前必須經過必要的處理。 3.2.4 熔煉鋁－鋅類合金 對這類合金進行熔煉，可用經過處理的鐵質坩堝，也可用石墨坩堝，視工藝要求而定。
