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1　铝及铝合金的基本性能1

1.1　铝在地壳中的存在及提取1

1.1.1 铝在地壳中的存在1

1.1.2　铝的提取2

1.2　结构4

1.2.1 原子结构4

1.2.2　液体、晶体结构、晶格常数、密度5

1.2.3 点缺陷、扩散7

1.2.4　位错、堆垛层错9

1.2.5 亚晶粒与晶界10

1.2.6 界面能11

1.2.7　显微组织11

1.3　热学性能11

1.3.1 铝的熔点与熔解热11

1.3.2 比热容12

1.3.3 热导率14

1.3.4 热膨胀16

1.3.5　铝熔体的黏度18

1.3.6 铝熔体的表面张力19

1.3.7　铝熔体的流动性20

1.3.8　铝熔体的蒸气压力20

1.4　铝的电磁性能22

1.4.1 电阻率22

1.4.2 磁学性能33

1.4.3 热电势33

1.5　声学性能34

1.6　光学性能34

1.6.1 普通光34

1.6.2　X射线35

1.6.3 电子35

1.6.4 重粒子35

1.6.5 辐照损伤36

1.7　力学性能37

1.7.1 硬度、强度与塑性37

1.7.2　弹性模量41

1.7.3 疲劳42

1.7.4 蠕变43

1.7.5　摩擦与磨损44

1.8　化学性能44

1.8.1 电极电位44

1.8.2　腐蚀44

1.8.3 铝构件及铝结构腐蚀的控制48

1.9　工艺性能51

1.9.1 氧化51

1.9.2 与水的作用53

1.9.3 合金元素对铝熔体氧化的影响55

1.9.4　铝熔体与氮的作用58

1.9.5 铝熔体与CO2的作用58

1.9.6　铝熔体与碳氢化合物（CmHn）的作用58

1.9.7 铝熔体与氢的作用59

1.10　凝固74

1.10.1 液体金属的结构74

1.10.2 凝固与结晶75

1.10.3　凝固过程和凝固区的结构75

2　合金化85

2.1　铝合金化基础85

2.2　铝的合金化元素在铝中的最大溶解度及其作用85

2.2.1 主要合金元素在铝中的最大溶解度86

2.2.2 主要合金元素的作用及成分控制86

2.3　炉料与配料106

2.3.1 新金属106

2.3.2　原铝成分的调整117

2.3.3 配料120

2.3.4　熔炼127

2.4　中间合金生产136

2.4.1 电解铝厂生产136

2.4.2　使用厂自制141

3　温度与成分均匀化144

3.1　永磁搅拌机145

3.1.1 工作原理145

3.1.2　搅拌机类型146

3.2　ABB公司的电磁搅拌机（Al-EMS）150

3.2.1 基本原理150

3.2.2 系统配置特点150

3.2.3 应用效果151

3.3 电磁泵（EMP）153

3.3.1 熔池温度的均匀化153

3.3.2　熔化速度大为提高154

3.3.3 成分均匀化迅速又可靠154

3.3.4 降低能耗及提高能源效率154

3.3.5　耐火材料寿命长155

3.3.6 废铝箔及切屑的熔化实收率高155

3.3.7 渣的形成速度下降生成量减少156

3.3.8 除钠除钙效果显著156

3.3.9　净化效果提高156

3.3.10　低投资低维护156

3.4　麦特新旋转喷粉搅拌除气机（FAPR精炼车）156

3.5　机械熔体泵158

3.5.1 等温熔炼技术及工艺159

3.5.2　等温熔炼优点160

3.5.3　熔体循环泵160

3.6 电磁搅拌对A356合金铸棒品质的影响161

4　净化处理163

4.1　氢及非金属夹杂物163

4.1.1 非金属夹杂物163

4.1.2 氢与夹杂物的关系164

4.1.3 铝熔体中Al2O3夹杂物与氢的相互作用机制166

4.2　净化原理169

4.2.1 脱气169

4.2.2 除渣原理170

4.3　净化处理技术172

4.3.1 除氢技术173

4.3.2　排夹杂净化技术174

4.3.3 复合净化技术174

4.4　熔体保护及覆盖剂178

4.4.1　覆盖剂特性179

4.4.2 常用覆盖剂的种类及成分180

4.4.3　新型覆盖剂181

4.5　净化剂及炉内净化工艺181

4.5.1 净化剂182

4.5.2 气体净化剂及净化工艺182

4.5.3 固体净化剂及净化工艺198

4.5.4 气体-溶剂混吹净化207

4.5.5　液体净化剂及净化工艺208

4.5.6　含镁量高的铝合金净化溶剂209

4.5.7　铸造铝合金净化溶剂209

4.6　炉外净化处理210

4.6.1　过滤技术211

4.6.2　炉外处理法229

4.6.3　其他净化处理法266

5　细化处理273

5.1　晶粒细化剂的发展273

5.2　铝合金组织细化理论基础274

5.2.1 包晶理论275

5.2.2　相图理论277

5.2.3 粒子理论277

5.2.4　α-Al晶体增殖理论279

5.2.5　原子结构理论280

5.2.6　相图-粒子理论282

5.3　细化剂的种类284

5.3.1 钛硼盐类细化剂285

5.3.2 中间合金细化剂285

5.3.3 气态细化剂289

5.4　Al-Ti中间合金289

5.5　Al-Ti-B中间合金290

5.5.1　Al-Ti-B中间合金290

5.5.2　Al-Ti-B-RE中间合金297

5.5.3 中间合金粉细化法300

5.6　Al-Ti-C中间合金300

5.6.1 细化机理301

5.6.2　细化效果303

5.7 Al-Sc-Zr中间合金310

5.8 Al-RE中间合金313

5.9　不同中间合金细化效果比较313

5.10　铝-硅合金的变质处理314

5.10.1　共晶型合金315

5.10.2　过共晶合金318

5.10.3　4032合金321

5.10.4　4988合金322

5.10.5　A356型合金323

5.10.6　过共晶铝-硅合金的复合变质处理323

5.11 中间合金制备324

5.11.1 电解还原法325

5.11.2　直接熔化法336

5.11.3 铝热还原法337

5.12　电磁处理352

5.12.1 工艺原理353

5.12.2　应用353

5.13　超声处理356

5.13.1 基本原理357

5.13.2　应用358

6　铝熔体品质监测365

6.1　化学成分365

6.2　温度366

6.3　氢含量366

6.3.1 定性法366

6.3.2 定量法367

6.4　夹杂物372

6.4.1 氧化膜工艺试样法（断口检验法）372

6.4.2 溴-甲醇法或碘-甲醇法373

6.4.3　超声探伤法373

6.4.4　炉前快速检测374

6.5　细化效果评定376

参考文献379