3.9.3 Smältabehandling av aluminiumgjutlegeringar

För att önskade mekaniska egenskaper skall erhållas hos aluminiumgjutgods görs i de flesta fall en eller flera behandlingar av smältan före avgjutningen.

Kornförfining

En snabb stelning från flytande till fast fas gör aluminiumgjutlegeringar finkorniga, vilket normalt är önskvärt. Hårdheten påverkas positivt och risken för varmsprickor minskar. Vidare är det lättare att erhålla tätt gods vid finkorniga legeringar. Vid grovt gods sker stelnandet långsammare, varvid en grövre struktur erhålls. I sådana fall kan en kornförfining ge en positiv effekt på hållfastheten. Speciellt gäller detta vid aluminiumgjutlegeringar med låg kiselhalt (<4%) och när gjutning sker vid hög temperatur. Till smältan tillsätts då ett kornförfiningsmedel. Genom kornförfining påverkas förutom kornstorleken även gjutbarheten positivt. Som kornförfiningsmedel används normalt titan- eller borhaltiga saltpreparat eller titan-bor-förlegeringar med aluminium.

 

Förädling

Eutektiska och näreutektiska aluminiumgjutlegeringar bildar under stelnandet ett grovkristallint kiseleutektikum, det vill säga att kiselkomponenten framträder som nålformade kristaller. Eftersom denna utformning av stelningsstrukturen påverkar legeringens mekaniska egenskaper i negativ riktning, tillämpas normalt en teknik att framtvinga ett finkristallint stelnande av eutektiskt kisel. Tekniken benämns förädling eller modifiering av mikrostrukturen.

Som förädlingsmedel används vanligtvis små mängder av natrium eller strontium. Natrium används vid gjutning i sandform och vid grovt kokillgjutgods. Strontium används vid pressgjutning och tunnväggigt kokillgjutgods. Vid användning av strontium krävs hög stelningshastighet för att effekt skall uppnås. För såväl natrium som strontium gäller att den förädlande verkan avtar med tiden i smältan.

 Strontium har blivit ett allt vanligare förädlingsmedel. Detta är mer långtidsverkande än natrium. En nackdel med strontium som förädlingsmedel är att det kräver hög stelningshastighet hos godset. Man kan dock få en avrundning av kiselfasen under upplösningsbehandling även om strontium inte ger full effekt i gjuttillstånd.

 

3072