《材料制备技术》 课程实验基础知识 一、铝合金的熔炼与铸造 实验目的： 1．加深对课堂内容的理解，增加对材料设计和制备的认识。 2．掌握铝合金铸锭的生产工艺和过程。 3．学会使用材料制备研究用的常用设备和仪器装置。 实验要求： 1．学生进行实验前应根据课堂教学内容制定实验方案，要尽可能详细准确，并交指导教师审核修改。 2．操作前应由指导教师讲解设备和仪器的作用和用法，注意事项和安全事项，并做好安全防护。 3．认真记录实验所用的原材料、设备、仪器、装置和工具、实验过程、工艺参数和实验结果，提交实验报告。 实验准备： 设备仪器：熔化电炉，温控仪，电阻烘箱。 原辅材料：铝锭，硅铝锭，镁锭，铝锰合金，氯化锌，氯化钠，氟化钠，氯化钾，冰晶石Na3AlF6，氧化锌，水玻璃等。 装置工具：坩埚，锭模，浇包，钟罩等。 其它：安全用品，记录表等。 实验过程 1. 配制熔剂： （1）精炼剂：氯化锌托盘400-500C烘烤3-4h。 （2）变质剂：配制钠盐变质剂。配方如下： 原料 氯化钠 氯化钾 氟化钠 冰晶石 用量﹪ 50 10 30 10 55 15 30 称量后机械混合，电阻烘箱200-250oC烘烤2-4h装干燥瓶备用。 2．配制涂料。采用氧化锌水玻璃涂料。 原料 氧化锌 滑石粉 水玻璃 水 用量﹪ 30 5 余量 25 6 余量 3．刷涂料。将坩埚，锭模和各种操作工具刷涂料并350-400C预热。 4．炉料准备。各种原材料应处理洁净，并破碎成适当的粒度。 5．熔化。将坩埚加热至暗红色，加入铝锭和硅铝锭，升温熔炼。当全部熔化测温达700-720C时，加入铝锰合金锭。 备注：炉料计算依据 ZL104成分：Si 9%；Mg 0.3%；Mn 0.45% 元素烧损： 5% 20% 5% 熔炼重量： 1000g 原料：硅铝明Si 12%；Al-10%Mn中间合金。 6．精炼处理：调整温度到710-730C，加入1-1.5﹪氯化锌精炼除气除渣，搅拌溶液5-15分钟，然后加入镁锭。 备注：取样与未精炼对比。 7．变质处理。升温至730C，除去熔渣，然后用占炉料重1.5-2﹪的变质剂以钟罩压入溶液进行变质处理，搅拌5-10分钟。 备注：取样与未精炼对比。 变质处理是为了细化铝硅合金中的共晶硅，孕育处理是为了细化铝合金中的初生相。 8．浇注。升温至720-730C，静置15-25分钟，观察断口以致密银白为合格，调整温度到700-720C浇注。如不合格需要重新进行变质或精炼。 备注：浇注圆棒、圆锭 9．铸锭。锭模要事先刷好涂料并烘干预热到150C以上，浇注时要快速平稳。 10．清理。试验完成后，清理净坩埚、工具、锭模及地面。分类放好原材料及安全用品。 11．总结与报告。及时整理做好试验总结。 备注：实验报告按学院规定格式进行准备和写作，还应包括以下内容： 实验背景：时间、地点、班级、组别、指导教师等。 实验条件：原辅材料、设备、工具工装等 实验设计：配料计算、过程设计、熔剂设计等 实验过程：步骤、方法、原理、操作、参数等 实验结果：效果、体会、建议等 注意事项 1．操作前应由指导教师讲解设备、仪器等的使用和安全知识。 2．学生以分组进行操作，可分为准备、熔炼、浇铸等几组。
