CSMET铝合金精炼剂详解帅翼驰新材料集团有限公司技术研发中心杜燕军2020年2月4日CSMET一、精炼剂使用背景在铝加工领域，铝合金熔体的净化，尤其是熔体中气体(氢气)和夹杂的控制比较困难。细小的氧化物，夹杂与气体(氢气)在铝合金熔体中形成了一种相互寄生的关系。铝液内渣含量高，含氢量就很高；在液体凝固结束后滞留熔体当中，从而形成夹杂、缩孔或气孔的铸造缺陷，这些缺陷在其后一系列加工工序(如轧制、挤压、热处理等)也难以消除，造成了力学性能的恶化，尤其塑性和疲劳性能。所以提高铝合金熔体的净化效率和净化水平，是生产高品质铝合金铸件的关键之所在。已常用炉外在线铝合金熔体净化处理技术，如旋转转子气泡法、电磁场去杂法、过滤法、真空法、超声振动法等。目前常用精炼熔剂，常用共晶成分的NaCl、KCl作为主盐物体系。适当添加其它辅助熔剂来提高精炼熔剂捕获非金属氧化物夹杂和除气的效率。冰晶石能溶解氧化铝、形成低表面张力的混合溶液，但溶入少量铝的冰晶石–氧化铝熔液会变成胶体状溶液，从而影响其流动性及铺展性。稀土添加会影响铝熔体的密度、粘度和熔体结构，降低熔体的氢含量。含稀土化合物的精炼熔剂有利于除去铝合金熔体中弥散的细小夹杂和游离氢。CSMETA、改变铝熔体对氧化物的润湿性，使氧化物(主要是氧化铝)易于与铝熔体分离，大部分进入熔剂中。B、改变熔体表面氧化膜的状态。使熔体表面上那层坚固致密的氧化膜破碎成为细小颗粒，因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中钻出，进入大气中。C、熔剂层能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触，使氢难以进入铝熔体，同时防止熔体氧化烧损。D、吸附铝熔体中氧化物，使熔体净化。熔剂精炼主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附，溶解和化学作用来实现。二、精炼剂的特性CSMET三、精炼剂的分类及要求铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多，可分为覆盖剂(防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂)和精炼剂(除气、除夹杂物的熔剂)两大类，不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同。但是，铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂，必须符合下列条件：1、熔点应低于铝合金的熔化温度。2、比重应小于铝合金的比重。3、能吸附、溶解熔体中的夹杂物，并能从熔体中将气体排除。4、不应与金属及炉衬起化学作用，如果与金属起作用时，应只能产生不溶于金属的惰性气体，且熔剂应不溶于熔体金属中。5、吸湿性要小，蒸发压要低。6、不应含有或产生有害杂质及气体。7、要有适当的粘度及流动性。8、制造方便：价格便宜。CSMET四、精炼剂的成分及熔盐作用铝合金用熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成，其主要成分是KCl、NaCl、NaF．CaF、Na3A1F6、Na2SiF6等。熔剂的物理、化学性能(熔点、密度、粘度、挥发性、吸湿性以及与氧化物的界面作用等)对精炼效果起决定性作用.CSMET熔盐的主要特性CSMET氯盐是铝合金熔剂中最常见的基本组元，而45％NaCl+55％KCl的混合盐应用最广。由于它们对固态Al2O3，夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力(与Al2O3，的润湿角为20多度)且在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1.55g／cm3和l.50g／cm3，显著小于铝熔体的比重，故能很好地铺展在铝熔体表面，破碎和吸附熔体表面的氧化膜。但仅含氯盐的熔剂，破碎和吸附过程进行得缓慢，必须进行人工搅拌以加速上述过程的进行。氯化物的表面张力小，润湿性好，适于作覆盖剂，其中具有分子晶型的氯盐如CCl4,SiCl4，A1C13，等可单独作为净化剂，而具有离子晶型的氯盐如LiCl、NaCl毛KCl、MgC12：等适于作混合盐熔剂。熔盐作用-氯盐CSMET在氯盐混合物中加入NaF．Na3A1F6、CaF2。等少量氟盐，主要起精炼作用，如吸附、溶解Al2O3，。氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜，提高除气效果。这是因为：1、氟盐可与铝熔体发生化学反应生成气态的A1F，、SiF4，、BF3,等，它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离，并将氧化膜挤破，推入熔剂中；2、在发生上述反应的界面上产生的电流亦使氧化膜受“冲刷”而破碎。因此，氟盐的存在使铝熔体表面的氧化膜的破坏过程显著加速，熔体中的氢就能较方便的逸出；3、氟盐(特别是CaF2：)能增大混合熔盐的表面张力，使已吸附氧化物的熔盐球状...
