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第1章 铝及铝合金概述1

1.1铝的性质和应用1

1.2我国铝及铝合金的化学成分1

1.3各系铝合金的主要特点8

1.3.1 1×××系铝合金8

1.3.2 2 × × ×系铝合金9

1.3.3 3 × × ×系铝合金13

1.3.4 4 × × ×系铝合金14

1.3.5 5 × × ×系铝合金15

1.3.6 6 × × ×系铝合金17

1.3.7 7 × × ×系铝合金18

1.3.8 8 × × ×系铝合金21

第2章 中间合金和熔剂的制备22

2.1中间合金的制备22

2.1.1使用中间合金的目的22

2.1.2合金化元素需以中间合金形式加入的情况22

2.1.3对中间合金的要求23

2.1.4常用中间合金的成分和性质23

2.1.5熔制中间合金的原、辅材料要求23

2.1.6中间合金的熔制方法27

2.1.7中间合金的熔铸工艺27

2.1.8几种中间合金的熔制30

2.2熔剂的制备32

2.2.1熔剂的分类32

2.2.2对熔剂的要求32

2.2.3熔剂组成33

2.2.4常用熔剂的成分及用途35

2.2.5熔剂的制作35

第3章 原材料的验收、管理、使用及配料计算40

3.1原材料的验收、管理、使用40

3.1.1纯金属的验收和管理40

3.1.2中间合金的验收、管理和使用44

3.1.3废料的验收、管理和使用45

3.1.4添加剂和化工材料的验收、管理和使用48

3.2配料计算48

3.2.1成分计算的原则48

3.2.2炉料组成及配料比的确定49

3.2.3合金化元素加入方式的确定49

3.2.4配料计算程序及举例50

第4章 铝及铝合金的熔炼56

4.1概述56

4.1.1熔炼目的56

4.1.2熔炼特点56

4.1.3熔炼方法57

4.2熔炼炉58

4.2.1熔炼炉的分类58

4.2.2熔炼炉的要求59

4.2.3几种典型的熔炼炉59

4.2.4提高火焰式熔炼炉热效率的途径89

4.3熔炼过程中的一些物理化学行为92

4.3.1炉内气氛92

4.3.2液态金属与气体的相互作用93

4.3.3影响气体含量的因素97

4.3.4气体溶解度98

4.3.5熔融金属与炉衬的相互作用99

4.4熔炼工艺流程及操作99

4.4.1熔炼炉的准备100

4.4.2熔炼工艺流程和操作102

4.4.3熔炼过程中温度的控制107

4.5各系铝合金的熔炼工艺和熔炼特点109

4.5.1 1× × ×系铝合金的熔炼109

4.5.2 2 × × ×系铝合金的熔炼110

4.5.3 3×××系铝合金的熔炼112

4.5.4 4 × × ×系铝合金的熔炼112

4.5.5 5 × × ×系铝合金的熔炼113

4.5.6 6 × × ×系铝合金的熔炼114

4.5.7 7 × × ×系铝合金的熔炼115

4.6铝合金废料复化115

4.6.1废料复化的目的115

4.6.2废料复化范围116

4.6.3废料复化前的预处理116

4.6.4复化工艺及操作116

4.6.5复化锭的标识、保管和使用116

第5章 铝及铝合金熔体净化117

5.1铝及铝合金熔铸过程中易产生的缺陷117

5.1.1气体缺陷117

5.1.2夹杂缺陷117

5.1.3碱金属缺陷117

5.2熔体净化的目的和意义117

5.3熔体净化的原理及分类118

5.3.1脱气原理118

5.3.2除渣原理118

5.3.3熔体净化方法分类120

5.4炉内净化方法120

5.4.1吸附净化120

5.4.2非吸附净化125

5.5炉外净化方法126

5.5.1在线除气126

5.5.2熔体过滤131

5.5.3除气+过滤133

5.6熔体净化技术的发展趋势134

5.6.1炉内处理的发展趋势134

5.6.2炉外在线净化技术的发展134

第6章 晶粒细化技术136

6.1控制过冷度136

6.1.1形核率与过冷度的关系136

6.1.2增加过冷度的方法136

6.2动态晶粒细化137

6.3变质处理137

6.3.1变质处理方法137

6.3.2形核变质剂137

6.3.3吸附变质剂142

6.3.4变形铝合金常用细化剂143

6.4枝晶细化程度对铸锭质量的影响144

第7章 铝及铝合金的铸造145

7.1概述145

7.1.1铸造概念145

7.1.2对铸锭的基本要求145

7.1.3铸造方法145

7.2非连续铸造146

7.2.1锭模铸造146

7.2.2沉浸铸造148

7.3连续或半连续铸造方法149

7.3.1连续（或半连续）铸造概念149

7.3.2连续（或半连续）铸造分类149

7.3.3几种典型的连续（半连续）铸造方法151

7.4铸锭的结晶和组织163

7.4.1凝固过程的热交换163

7.4.2铸锭的结晶165

7.4.3结晶过程171

7.4.4铸锭的典型结晶组织172

7.4.5铸锭组织特征173

7.5铸造工艺参数与铸锭质量的关系173

7.5.1普通模铸造工艺的各种参数对铸锭质量的影响173

7.5.2绝热膜、热顶的工艺参数的选择179

7.5.3气滑热顶铸造工艺参数的控制181

7.5.4矮结晶器铸造工艺参数的控制182

7.5.5电磁铸造参数的控制183

7.5.6复合同步铸造工艺参数的控制183

7.6铸造机及其他设备183

7.6.1链带式卧式铸造机183

7.6.2钢丝绳铸造机185

7.6.3液压铸造机187

7.6.4丝杠式铸造机190

7.7铸造工具190

7.7.1铸造工具分类190

7.7.2结晶器190

7.7.3底座205

7.7.4液流转注装置207

7.7.5结晶器内液面控制装置209

7.7.6润滑装置212

7.7.7铸造工具的发展趋势213

7.8铸造工艺流程和操作技术213

7.8.1铸造工艺流程213

7.8.2铸造前的准备215

7.8.3铸造的开头216

7.8.4铸造过程217

7.8.5铸造的收尾217

7.9铸造工艺218

7.9.1软合金、4×××合金扁锭的铸造218

7.9.2硬合金扁锭的铸造222

7.9.3圆锭的铸造225

7.9.4空心锭的铸造229

7.10铸造技术的发展趋势232

7.10.1电解铝液直接铸造232

7.10.2铸造机的发展232

7.10.3辅助系统的发展232

7.10.4结晶器和液面控制装置的发展趋势232

7.10.5自动控制系统的发展233

第8章 铸锭的均匀化退火234

8.1影响均匀化退火的因素234

8.1.1均匀化退火的目的234

8.1.2均匀化退火对铸锭组织与性能的影响234

8.1.3影响均匀化程度的因素234

8.2均匀化退火制度236

8.3均匀化退火炉组237

8.3.1均匀化退火炉组分类237

8.3.2几种均匀化退火炉组237

8.3.3均匀化退火炉的发展趋势245

8.4均匀化退火操作245

8.4.1对炉子的要求245

8.4.2对装炉的要求245

8.4.3时间的计算245

8.4.4加强检查245

第9章 铸锭质量检验和加工246

9.1铸锭质量检验246

9.1.1化学成分检查246

9.1.2尺寸偏差检查247

9.1.3表面质量检查247

9.1.4低倍检验247

9.1.5断口检验248

9.1.6高倍显微检验249

9.1.7印记检查249

9.1.8超声波探伤检测249

9.1.9 测氢250

9.1.10测氧化物含量251

9.1.11在线检测晶粒细化和变质处理效果251

9.2铸锭的机械加工252

第10章 铝合金铸锭缺陷分析254

10.1裂纹254

10.1.1裂纹分类254

10.1.2扁锭裂纹形式255

10.1.3实心圆锭裂纹形式258

10.1.4空心圆锭裂纹260

10.1.5晶间裂纹261

10.1.6晶层分裂262

10.2铸锭表面缺陷263

10.2.1冷隔263

10.2.2拉裂和拉痕264

10.2.3竖道皱褶264

10.2.4弯曲266

10.2.5偏心266

10.2.6尺寸不符266

10.2.7周期性波纹267

10.2.8竹节267

10.2.9偏析瘤267

10.2.10表面气泡268

10.2.11搭接式表面和汗珠式表面269

10.3铸锭的组织缺陷269

10.3.1偏析269

10.3.2缩孔271

10.3.3疏松272

10.3.4气孔273

10.3.5非金属夹杂274

10.3.6金属夹杂275

10.3.7氧化膜275

10.3.8白亮点276

10.3.9白斑277

10.3.10光亮晶粒278

10.3.11羽毛状晶279

10.3.12粗大晶粒280

10.3.13枞树组织281

10.3.14粗大金属化合物281

10.3.15过烧283

10.3.16初晶硅284

10.3.17共晶硅285

参考文献286