Hankinnassapiimetalli, monet ostajat asettavat piipitoisuuden tavallisesti etusijalle tai jopa yksinomaan. Teollisuuden kokemus osoittaa kuitenkin, että jatkoprosessien vakauden ja lopputuotteen laadun kannalta hivenaineiden Fe, Al ja Ca hallinta on usein kriittisempi kuin piipitoisuuden absoluuttinen arvo.
Kolmen pääepäpuhtauden vaikutus alumiiniseosprosesseihin
Alumiinilejeeringit ovat toinen tärkeä piimetallin myöhempää käyttökohde, jonka osuus on noin 18,9 %. piimetallia lisätään sulaan alumiiniin seosaineena, pääasiassa Al-Si-seoksille (kuten ADC12 ja A356). Tässä sovelluksessa raudan ja kalsiumin vaikutus on paljon suurempi kuin alumiinin.
1. Yleiset vaatimukset alumiiniseosten piiepäpuhtauksille
| Epäpuhtaudet elementit | Tyypilliset vaatimukset | Huomautuksia |
| rauta (Fe) | Riippuu seosainelaadusta | Valetut alumiiniseokset sietävät hyvin rautaa; muokatut alumiiniseokset ovat herkkiä raudalle. |
| Kalsium (Ca) | Edullinen matala kalsium | Kalsium vaikuttaa sulatteen juoksevuuteen ja pinnan laatuun. |
| Alumiini (Al) | Ei erityisiä rajoituksia | Alumiini on matriisielementti; alumiinia metallipiissä voidaan käyttää suoraan. |
2. Raudan (Fe) vaikutus
Rauta on alumiiniseosten yleisin ja haitallisin epäpuhtausalkuaine. Kun rautapitoisuus ylittää sen kiinteän aineen liukoisuuden alumiiniin (noin 0,05 %), se muodostaa neulasta-kuten -Al₅FeSi-metalliyhdisteitä alumiinin ja piin kanssa. -Al₅FeSi-vaiheen haitalliset vaikutukset:
| Vaaratyypit | Suorituskyky | Mekanismi |
| Matriisin jakaminen | Vähentynyt venymä | Neula{0}}faasin pituus voi olla 80 μm, ja sen kovat ja hauraat ominaisuudet johtavat jännityksen keskittymiseen. |
| Juoksijoiden tukkeutuminen | Lisääntyneet valuvirheet | Faasi saostuu jähmettymisen aikana, mikä estää alumiinisulan syöttöä. |
| Koneistettavuuden heikkeneminen | Nopeutettu työkalun kuluminen | Kovat hiukkaset nopeuttavat työkalun kulumista. |
3. Kalsiumin (Ca) vaikutus
Alumiiniseostuotannossa kalsium on usein huolestuttavampi epäpuhtaus kuin rauta. Syyt ovat seuraavat:
Vaikutus sulatteen laatuun:
Kalsium{0}}-alumiinisulat ovat alttiita muodostamaan pinnalle oksidikuonaa, mikä lisää inkluusiopitoisuutta.
Kalsium reagoi alumiinin kanssa muodostaen korkean -sulamispisteen- yhdisteitä, kuten Al₄Ca:ta, mikä vähentää sulan juoksevuutta.
Muokkaushoidon häiriöt:
Al-Si-seokset läpikäyvät tyypillisesti eutektisen piin modifiointikäsittelyn strontiumia (Sr) lisäämällä.
Kalsium myrkyttää strontiumin modifiointivaikutuksen kuluttaen modifiointiainetta ja johtaen epätäydelliseen modifikaatioon.
Kalsiumpitoisuuden vaihtelut vaikuttavat suoraan modifikaatiovaikutuksen stabiilisuuteen.
Vaikutus pinnan laatuun:
Kalsium{0}}pitoisuudet ovat alttiita värieroille ja tummille täplille pinnalle.
Anodisointia vaativissa alumiinimateriaaleissa kalsium johtaa oksidikalvon laadun heikkenemiseen.
4. Alumiinin (Al) vaikutus
Toisin kuin kaksi muuta epäpuhtautta, alumiini on itsessään alumiiniseosten matriisielementti. Pieni määrä alumiinia, joka on lisätty metalliseen piiin (tyypillisesti alle tai yhtä suuri kuin 0,4 %), vaikuttaa mitättömästi alumiiniseosten ominaisuuksiin, ja joissain tapauksissa siitä voi olla jopa hyötyä (kuten parantaa juoksevuutta).
Siksi alumiiniseosten piimetallin hankinnassa olisi keskityttävä raudan ja kalsiumin hallintaan; alumiinia voidaan jättää huomioimatta avainindikaattorina.
Hankinta- ja valintasuositukset
| Erityiset skenaariot | Suositellut tuotemerkit | Keskeiset vaatimukset |
| Ensisijaiset valuseokset (A356 jne.) |
Fe pienempi tai yhtä suuri kuin 0,4 %, Ca pienempi tai yhtä suuri kuin 0,1 % |
|
| Kierrätetyt valuseokset (ADC12) |
Fe pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 %, Ca pienempi tai yhtä suuri kuin 0,3 % |
|
| Muokatut alumiiniseokset | Matalat Fe-laadut | Tiukka Fe-ohjaus |
