铝锰合金的生产工艺与应用

Question

铝锰合金的生产工艺与应用

Answer 1

在铝电解槽中电解冰晶石-氧化铝-氧化锰熔体制取铝锰合金的过程.属铝锰合金生产新工艺,为熔盐电解法生产铝基母合金的一种方法.
工业上应用的铝锰合金一般含锰在2％以下,铝锰母合金含锰10％左右.铝锰合金的焊接性能好,强度和耐腐蚀性也比工业纯铝好,可塑性较好,可轧制成板、棒、带、线和箔多种型材,广泛应用于各工业部门.
对掺法生产铝锰合金是传统的方法,包括制备铝锰母合金、熔化工业纯铝、加母合金、均质和净化、除渣、铸锭等过程.与对掺法相比,电解法生产铝锰合金具有的工艺简单、合金成分均匀、生产成本低等优点,电解法生产铝锰合金的技术条件,包括生产过程所采用的工艺参数、加料制度和铝锰合金的锰含量.
工艺参数是指电解过程中所控制的技术数据.在60KA电解槽进行电解时,电解槽的工作电压采用4．3～4．4V,冰晶石比为2．6～2．8,电解温度控制在1233K左右.
加料制度是指向铝电解槽中添加氧化锰的方法.电解法生产铝锰合金用的含锰原料是二氧化锰,一般含锰48％.二氧化锰添加到电解质壳面上,待铝电解槽打壳加工时进入电解质中.每2～3h添加一次,添加的数量根据合金中的锰含量计取.二氧化锰中锰的回收率为90％.
铝锰合金的锰含量是电解法生产铝锰合金需要控制的技术条件之一.这种方法适宜生产含锰量在2％以下的低铝锰合金,因为当合金中的锰含量超过5％时,铝电解槽便不能正常工作.
还有一种方法是熔炼法制取铝锰合金.
铝锰合金属压铸铝合金的后兴产物,在国内压铸行业,所知较少；铝锰合金导热性佳、耐腐蚀、韧性好,尤其可以通过硫酸阳极氧化上色,填补了国内压铸业的空白,从而在装饰性外壳、车模、玩具、工艺品、渔具、门把等领域得以应用.
较之常用压铸铝合金,此材料具备纯度高、成分简单严格的特点,因此,在熔炼及压铸、后加工及表面处理等方面,均与常规压铸铝合金有所区别,熔炼是其中的一个重要环节,其主要注意事项如下：
1、选用导热性好的石墨（碳化硅）坩埚,如摩根、维苏威等,忌用稳定性差的金属类产品,如生铁锅,通常铝锰合金中,铁的含量不超过0.2%,硅的含量在0.06%左右,而生铁锅会严重破坏其成分,影响压铸及氧化效果;
2、因产品熔点较高,温度低于740度时,铝液会变的粘稠,所以打渣精炼温度以保持在740-760度（常规是700-720度）之间为佳,精炼后静置20分钟后使用；
3、保温、熔炼要确保加热均匀,忌温度忽高忽低,易导致成分燃烧,造成流失；最好选用电阻式坩埚炉或电阻式反射炉,宜于控制温度；
4、做好铝液打渣除气及化验,熔炼时如发现成分流失超出比例,应及时予以补充；注意铝含量保持在96%以上,锰含量不得低于1.2%；
5、因材料流动性差,保温温度要控制在750度以上,否则生产时易产生冷隔、料充实不满等缺陷；
6、涂料可用滑石粉（20-30%）与水玻璃（3-6%）加水调配制成,如从市场中采购,忌选氧化锌类涂料；涂涮要均匀,比常规用量稍大；
7、注意废材及下脚料的存放,存放地要保持清洁（可选用油漆或地板置于表面）,忌砂土、铁屑或油污混入；
8、下脚料要分级使用；一级废料,如压铸废件或粗大浇道,用量可控制在60以下；二级废料,如飞边、集渣包等,必须经过重熔打渣除气后方可使用,但注意使用比例在40%以下；三级废件如铝屑、碎末等,加工新铝锭时,按20%比例混入,并重新调配到标准后方可使用.
以上要求为与普通压铸铝合金区别之处,熔炼谨记.
锰锭：电解锰片由于比表面大,比重轻,作为合金添加剂用途时烧损严重,因此,一般把电解锰片重溶、铸锭,使其添加容易,烧损小. 主要用于生产特殊钢（不锈钢、高锰钢）,有色金属合金（Cu、Al合金等）以及作为生产软磁材料（高纯MnCo3、Mn3Co4）的原材料及电焊条药皮、金钢石触煤等.