铝熔体净化及检测（一种新的快速判定铝熔体洁净性的技术）

铝熔体净化及检测（一种新的快速判定铝熔体洁净性的技术）热分析凝固曲线 根据开发人员40年的研究表明，当铝液存在氧化物（氧化物热传导率差），热传导率不好的元素、化合物如果进入到溶汤中，对冷却有阻碍作用，导致冷却速度不良。过滤法LiMCA 是一种定量测量方法，其第二代产品LiMCAⅡ可同时测量过滤前后的夹杂物含量，过滤前使用硅酸铝取样头，过滤后使用带伸长管的硼硅玻璃取样头，伸长管可减少除气装置产生的悬浮气泡对测量结果的影响，LiMCA 可连续检测熔体中的20-300μm的夹杂物，是目前测量结果最直观的夹杂物检测仪，但价格昂贵。Limca在线测量

近年来，随着航空航天、汽车、新能源等领域的发展，铝铸件的需求不断扩大，同时对铝铸件性能的要求也越。来越高。然而，在铝铸件的生产过程中，气孔和夹杂这两种缺陷严重影响了铝合金产品的质量，洁净的液态金属是获得优质铸件的保证和前提。相关资料显示，污染铝熔体主要有三类：溶解的氢、非金属夹杂和碱或碱土金属。铝熔体中的氢与夹杂、疏松之间存在极强的交互作用，对铸件的力学性能和可靠性产生极大的损害。

在铸造生产中，浇注前铝熔体质量的优劣直接影响铸件的质量，在保证合金成分。浇注温度的前提下，炉前检测是控制熔炼工艺，保证铸件质量的重要手段。

目前主要应用的测量技术

国外对铝熔炼的夹杂物检测研究很多，比较成熟的方法有PODFA 和LiMCA。

其中PODFA是以过滤一定量金属后，过滤片上残留的夹杂物面积除以过滤的金属量作为指标，不能连续测量；如果进行金相分析，获得结果时间非常长，对炉前判定造成困扰；

过滤法

LiMCA 是一种定量测量方法，其第二代产品LiMCAⅡ可同时测量过滤前后的夹杂物含量，过滤前使用硅酸铝取样头，过滤后使用带伸长管的硼硅玻璃取样头，伸长管可减少除气装置产生的悬浮气泡对测量结果的影响，LiMCA 可连续检测熔体中的20-300μm的夹杂物，是目前测量结果最直观的夹杂物检测仪，但价格昂贵。

Limca在线测量

一种新的快速判定铝熔体洁净性的技术：莱布尼茨

根据开发人员40年的研究表明，当铝液存在氧化物（氧化物热传导率差），热传导率不好的元素、化合物如果进入到溶汤中，对冷却有阻碍作用，导致冷却速度不良。

热分析凝固曲线

当合金中溶解的固溶物凝固时会有各种变化点，而在铝合金中，所需变化点出现的位置因化学成分（主要是硅）而异。通过量化变化点及其特征，可以制造[Miel]，并且通过了解变化，您可以了解许多熔融金属的特性，并可以明白熔融金属引起的缺陷的原因：

• 凝固速率：枝晶臂空间可以由凝固速率确定。
• 夹杂物：通过了解熔融金属中的夹杂物，可以了解熔融金属的清洁度。您明白熔融金属的流动性以及诸如缩孔和压力泄漏之类的缺陷程度。
• 共晶Si和细化：通过了细化剂的作用，可以知道添加量，添加时间和熔融金属处理方法。
• 组织及晶粒、变质：如果晶粒的数量多，则每个结构均精细地分布，而如果晶粒的数量少，则该结构则粗化并分布。如果知道晶粒的数目，则可以知道结构，并且可以知道诸如收缩腔和压力泄漏的缺陷程度。
• Si含量：可以控制Si％（炉子内部和抽气口之间的成分数量通常会有所不同）。

熔融金属的改善处理方法和最新专利

应用高精度的温度采集，通过热分析法，可以准确评定在凝固过程中初晶阶段的潜热程度和从初晶到凝固过程的放热程度。

热分析测渣仪测量结果画面

SSPC:初晶过程的潜热

1. SSPC若小，帮助结晶粒数多、粒径小；
2. 微细夹杂物或受AlO、Si等的影响、结晶核多的溶汤初晶过冷度浅，莱布尼茨根据初晶附近出现的过冷度、发热现象区域的面积、研讨结晶粒发热程度来进行比较。
3. SSPC与初晶过冷度有着较强的相关、同时排除受浇注温度影响度后的数値。
4. 莱布尼茨通过使用独自的解析法，比使用初晶过冷度的判定提高了精度。

日本铸造学会发表初晶过冷度和结晶数和粒径的相关信息

SLS：即凝固时放热量程度

夹杂物、异物、Si、Fe系金属的化合物、组织状态等都有延迟凝固的倾向，莱布尼茨的SLS数值大小来判定这类阻碍要因，洁净性差其数値大、洁净性好其数值小。

日700°下冷却速率和部分元素的热传导率举例

根据 热量＝比热×重量×温度

同一材质的溶汤 在重量相同、温度相同的状态下で保温时、热量也是相同的。

SSPC和SLS矩阵图说明铝熔体不良倾向

SSPC和SLS矩阵图说明缺陷风险

对铝熔体洁净度判定目的：

1. 铝熔体质量的量化可视
2. 铝熔体的质量管理系统
3. 铝熔体的品质的稳定性
4. 处理工艺效果评定

热分析测渣技术的优点：

5. 轻松实现快速量化清洁度，测量时间3-5分钟。
6. 便携，可在现场进行调查
7. 可调查任意位置熔体质量
8. 操作简单、自动运行计算
9. 通过修正铸造条件，改善不良
10. 给正确研讨除渣剂或添加剂的适当处理提供依据
11. 使熔汤条件安定，减少不良品的发生
12. 提供生产效率，避免不当或重复处理，节约成本

获取更多信息：热分析测渣仪