1.アルミニウム合金の基本特性
日本ADCI2アルミシリコン合金は鋳造性能がよく、鋳物は高強度、低熱膨張係数、高耐食性、良好なチッピング性能を有する。そのため、自動車用気化器、シリンダーブロック、シリンダーヘッド、機関車用減速機の製造に広く使用されている。
バイブレーター、エンジン用ギアボックス、農業機械用ギアボックス、カメラボディ、電動工具ボディなど。近年では、自動車産業やオートバイ産業の急速な発展に伴い、小型車用ブレーキポンプハウジングやオートバイ用ショックアブソーバーシェルなど、複雑な形状で強度精度の高い量産中小部品の生産に広く使用されています。
アルミニウム合金ADC12鋳物では、a-Al相が最も重要な組織である。鋳造されたままの状態では、a-Al相は樹枝状で比較的粗く、その配向は一定の規則性を持たず、かなり乱雑であるため、その性能はあまり良くない。合金中のSiは主に鋳造性能、耐摩耗性、耐食性、機械的特性を向上させるために使用される。CuとMgはCuAl2相とMg2Si相を形成して合金を強化するが、含有量が高すぎると塑性が低下し、Cuも高温性能を高めることができるが、耐食性を低下させる。Mnは主にAIFeMnS相を形成し、Fe不純物の有害な影響を低減し、鋳物の耐熱性を向上させることができる。Feは一般にAl合金中の最も有害な不純物元素と見なされている。Fe相にはa-Fe相（AlgSiFez）とB-Fe相（AIsSiFe）がある。硬くて脆いアシキュラーβ-Fe相は、金属マトリックスの接続強度を破壊し、合金の機械的特性（抵抗引張強さなど）を大幅に低下させ、有害元素としてのAl合金中のFeは、合金の機械的特性を大幅に低下させ、破壊粗さなどに影響を与える。
2.管理されるべきアルミニウム合金原料のプロセス
現在、ほとんどのダイカスト業界はアルミニウム合金地金生産工場からアルミニウム合金地金を購入している。この種の調製されたアルミニウム合金地金は、ほとんどがリサイクルされたアルミニウム二次製品を主原料とし、組成が調整された（純アルミニウム地金と若干の中間体）合金）である。そのため、この合金アルミ地金は、純アルミ地金を主原料とするものよりもコストや販売価格は低いが、不純物の含有量が多い。このような状況を考慮して、GB/T8733に従って合金アルミ地金製造業者と技術要求を締結する時、購入した合金アルミ地金の化学成分を検査して、適切な調整をする必要があります。アルミニウム合金のガス含有量と硬度の要求のため、アルミニウムインゴット生産工場は精錬、脱ガス、スラグ化を行って、アルミニウムインゴット中の高いガス含有量と多くの不純物がダイカストアルミニウム液に継承されるのを防がなければならない。アルミニウム地金に要求されること 表面が平滑（スカムを除去した後）であり、破砕が細かく、結晶シリコンの明るい結晶粒がないこと。アルミ地金の表面に気泡があるのは、地金型に塗られた塗料が多量の水分を含み、乾燥していないためです。表面が明るくないのは、カスが削り取られていないからである。アルミ地金の破断面に明るい結晶粒があるのは、注湯温度が高すぎてシリコン結晶があるからです。ダイカスト製造では、再生材が30％～60％あります。再生材に油分がある場合は、燃焼させてからアルミ液に圧入しなければなりません。粉砕されたアルミニウムスラグは、ふるいにかけられて粉塵となり、炉に戻る前に砂や砂利が取り除かれなければならない。再生材を使用する場合 アルミニウム溶湯、精錬剤、スラグ除去剤の添加量は適宜増量し、一般に上限比率により管理する。製錬の際、添加するアルミニウム地金は乾燥していること。
3.アルミニウム合金の溶解
同社が使用している製錬炉はATM-1500である。同社は、シフトが開くたびに、炉内の水分を除去するために、製錬炉をベーキングする必要があり、ベーキング後の炉は、指定されたプロセス要件を満たす必要があります。アルミニウム合金の全製錬工程中、チャージは加熱されると溶け始め、固体から液体への変化を実現する。この変態の過程で、金属は酸化され、燃焼し、ガスを得る。金属の酸化と燃焼は合金の化学組成に影響を与えるだけでなく、酸化によって引き起こされるスラグ混入はアルミニウム合金地金の最も有害な欠陥の一つです。金属の吸入は、凝固過程でインゴットを手遅れまたは不可能にする。金属は抜け出し、ルースや気孔の形でインゴット中に存在します。したがって、アルミニウム合金の溶解プロセスの正しさは、溶解物の品質に直接関係します。それは化学組成に影響するだけでなく、インゴットの品質、さらには最終的な加工製品の品質にも密接に関係しています。アルミニウムは非常に活性が高く、不活性ガスを除き、ほとんどすべてのガスと反応します：
しかも、これらの反応は不可逆的である。一旦反応した金属は還元することができず、金属の損失を引き起こす。さらに、溶融物に入る生成物（酸化物、炭化物など）は金属を汚染し、インゴットの内部構造に欠陥を引き起こす。したがって、アルミニウム合金の溶解工程では、プロセス設備（炉の種類、加熱方法など）の厳密な選定、溶解時間の短縮、適切な溶解速度の制御など、プロセスフローの厳密な選定と対策が必要である。また、フラックスによる被覆など、工程フローにも厳しい選択と対策が必要である。
水素は比較的単純な構造を持つ単位気体であり、原子や分子が非常に小さいため、金属に溶けやすく、高温で急速に拡散しやすい。したがって、水素は金属に溶けやすい気体である。
溶融アルミニウム中の水素の溶解過程：物理吸着-+化学吸着→>拡散
水素はアルミニウムと化学反応しないが、結晶格子の隙間にイオン状態で存在し、格子間固溶体を形成する。液体金属の表面に酸化皮膜がない場合、金属中へのガスの拡散速度は金属の厚さに反比例し、ガス圧の平方根に比例し、温度の上昇とともに増加する。
したがって、ガスの飽和溶解度に達する前に、溶融温度が高ければ高いほど、水素分子の解離速度が速くなり、拡散速度が速くなるため、溶融物中のガス含有量が高くなる。
製造条件下では、アルミニウム合金を製造するためにどのような製錬炉が使用されようとも、溶融物は直接空気と接触する。
ガス中の酸素は窒素と接触している。アルミニウムは比較的活性な金属である。酸素と接触すると、必然的に強い酸化が起こり、アルミナが形成される。
アルミニウムは一度酸化されると酸化スラグとなり、不可逆的な損失となります。アルミナは非常に安定した固体物質であり、融液に混入すると酸化スラグになります。アルミニウムと酸素の親和性が高いため、酸素とアルミニウムの反応は非常に激しい。しかし、表面のアルミニウムは酸素と反応してAl2O3を生成し、Al2Oの分子体積はアルミニウムの分子体積よりも大きいため、アルミニウムの表面層は酸化されてA12Oを形成する。この膜は緻密であるため、酸素原子が酸化膜を通って内側に拡散するのを防ぐことができ、同時にアルミニウムイオンが外側に拡散するのも防ぐことができるため、アルミニウムのさらなる酸化を防ぐことができる。
4.アルミニウム合金の処理
アルミニウム合金の処理には、主にスラグ除去と精錬が含まれる。
5.結論
ダイカストアルミ合金の製造工程において、合理的な製錬プロセスを選択することは、優れたダイカスト製品の品質を得るための第一歩です。原料の厳格な管理は、製錬の重要なステップです。同時に、製錬前に合金中の様々な元素の影響を簡単に理解することが必要です。アルミニウム合金の製錬プロセスにおいて、スラグ除去と精錬は非常に重要なプロセスである。スラグ除去と脱ガスに関する理論的研究を通じて、当社に適した製錬プロセスが得られています。
