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铸锭粗大化合物实质是铸锭中存在的一次晶偏析化合物,它一旦形成,就很难消除,并将遗传至锻件、板材等最终制品中,破坏制品组织的均匀性,降低其力学性能。
本文以7A52合金生产过程中出现的铸造供流漏斗底结物、铸锭粗大化合物、锻件5#偏析、板材点条状缺陷为研究对象,采用化学成分分析、金相组织观察、显微硬度测试、X射线衍射、扫描电镜分析、热分析等实验分析手段,确立了漏斗底结物和铸锭粗大化合物形成的关系:圆锭粗大化合物是漏斗底结物的必然结果,漏斗底结物是圆锭粗大化合物产生的重要原因;方锭通常不产生漏斗底结物,粗大化合物的产生和漏斗有无底结物无关。揭示了合金锻件5#偏析、板材点条状缺陷实为铸锭遗传的粗大化合物的本质。确定了粗大化合物是由Mn、Cr、Ti等元素偏聚并形成MnAl6、CrAl7、TiAl3等物相组成的混合组织。
研究表明,7A52合金中Mn、Cr、Ti含量、Al-Mn、Al-Cr、Al-Ti中间合金质量、熔炼工艺、铸造温度、铸造速度、铸锭规格、漏斗、铸造方法等因素影响铸锭粗大化合物的形成和尺寸。根据影响因素制定控制铸锭粗大化合物的措施并应用于实际生产。实践证明,Mn、Cr、Ti按标准下限控制、延长熔炼时间、提高熔铸过程熔体温度、合理选择和用好漏斗、优选热顶铸造方法、减小炉料中本身废料比及减小中间合金化合物尺寸等措施能较好地解决圆锭铸造过程中形成漏斗底结物的问题,有效地控制铸锭粗大化合物,使圆锭粗大化合物缺陷发生率大幅度地下降,明显地提高了制品探伤合格率。和圆锭相比,方锭粗大化合物的形成和尺寸受原材料遗传性影响更大。