上海銅基中間合金生產(chǎn)企業(yè)
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銅基中間合金 上海銅基中間合金 鋁鍶合金廠家
又豐為您介紹常見中間合金的特性及應(yīng)用：
常見的中間合金有：ａｌ－ｚｒ中間合金、ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金、ａｌ－ｓｒ中間合金、ａｌ－ｓｂ中間合金、ａｌ－ｐ中間合金、ｃｕ－ｐ中間合金和ａｌ－ｂ中間合金等。２．１ ａｌ－ｚｒ中間合金 鋯是高強度、超高強度鋁合金中常用的添加元素之一，一般加入量為０．１％～０．３％就對鋁合金性能有顯著的影響。ａｌ－ｃｕ、ａｌ－ｌｉ、ａｌ－ｃｕ－ｌｉ、ａｌ－ｌｉ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，鋯元素作為“痕量元素”，促進(jìn)各強化相的形核。ａｌ－ｍｎ、ａｌ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，鋯元素明顯減緩早期階段時效沉淀的進(jìn)程。ａｌ－ｚｎ－ｍｇ、ａｌ－ｚｎ－ｍｇ－ｃｕ合金中，微量鋯元素的作用更為顯著，它抑制再結(jié)晶，提高合金再結(jié)晶溫度，改善合金的強度、斷裂韌性及抗應(yīng)力腐蝕性能［７］ 。鋯的熔點為１８５２℃，比鋁的熔點高１１９２ ℃，密度為６．４９ｇ／ｃｍ３ ，是鋁密度的２． ４倍，因此，鋁合金中的鋯元素一般以中間合金形式加入。ａｌ－ｚｒ中間合金最常見的牌號為ａｌｚｒ５，其次還有ａｌｚｒ３、ａｌｚｒ４、ａｌｚｒ６、ａｌｚｒ１０、ａｌｚｒ１５等。 圖１為ａｌｚｒ５的金相組織，ｚｒａｌ３粒子呈小塊狀，分布均勻彌散，平均尺寸小于２５μｍ，單個最z大尺寸小于５０μｍ。ａｌ－ｚｒ中間合金中的ｚｒａｌ３粒子越細(xì)小，加入后溶解速度越快，對鋁合金性能的改善作用也更顯著。因此，優(yōu)良的金相組織也是發(fā)揮其性能的重要條件之一。
２．２ ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金 ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金中ｔｉｂ２粒子雖然有易偏聚 現(xiàn)象，但是因其比較穩(wěn)定的細(xì)化效果及價格優(yōu)勢等，仍然是目前工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的晶粒細(xì)化劑。ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金最常見的牌號為ａｌｔｉ５ｂ１，其次還有ａｌｔｉ５ｂ０．６、ａｌｔｉ５ｂ０．２、ａｌｔｉ３ｂ１等。 圖２為ａｌｔｉ５ｂ１的金相組織。ａ級金相組織中 ｔｉａｌ３呈塊狀或桿狀，分布大致均勻，平均尺寸小于３０μｍ，單個最z大尺寸小于１５０μｍ；ｔｉｂ２粒子分布大致均勻彌散，無明顯聚集現(xiàn)象；ｃ級金相組織中ｔｉａｌ３呈塊狀或桿狀，分布大致均勻，平均尺寸小于 ５０μｍ，單個最z大尺寸小于２００μｍ；ｔｉｂ２粒子分布 大致均勻，有團塊狀聚集現(xiàn)象。以上說明，通過工藝的優(yōu)化和控制，ｔｉｂ２粒子的聚集現(xiàn)象可得到一定程
度的改善。ａｌ－ｔｉ－ｂ作為一種細(xì)化型中間合金，其最主要的指標(biāo)就是細(xì)化能力。根據(jù)ｙｓ／ｔ４４７．１－２０１１枟鋁及鋁合金晶粒細(xì)化用合金線材第１部分：鋁－ 鈦－硼合金線材枠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的細(xì)化能力試驗，各牌號ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金的細(xì)化能力見表１。 表１ ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金晶粒細(xì)化能力。 ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金按照外觀形態(tài)可分為錠狀、條狀、桿狀、卷狀等產(chǎn)品。錠狀、條狀、桿狀產(chǎn)品適合于直接投入熔爐進(jìn)行產(chǎn)品的細(xì)化，卷狀產(chǎn)品適用于采用喂絲機對產(chǎn)品進(jìn)行在線細(xì)化處理，提高自動化程度。 以ａｌｔｉ５ｂ１中間合金為例，其一般加入量為２‰，參考加入溫度７２０～７５０℃，加入后徹底攪拌均勻即可澆鑄。
２．３ ａｌ－ｓｒ與ａｌ－ｓｂ中間合金 鈉和鈉鹽是最早應(yīng)用的ａｌ－ｓｉ合金變質(zhì)劑，但是存在變質(zhì)有效時間短、環(huán)境污染大、合金中鈉殘留量不易控制等問題 ，近年來已經(jīng)被ａｌ－ｓｒ、ａｌ－ ｓｂ中間合金等新型變質(zhì)劑代替。 ａｌ－ｓｒ中間合金是一種共晶、亞共晶ａｌ－ｓｉ合 金長效變質(zhì)劑，有效變質(zhì)時間可達(dá)５～７ｈ，變質(zhì)過程中無過變質(zhì)行為，多次重熔仍能保持良好的變質(zhì)效果，對設(shè)備無腐蝕，加工環(huán)境好。ａｌ－ｓｉ合金中鍶變質(zhì)機制主要有兩種理論，即抑制硅晶核成長機 制和抑制硅晶核長大機制。后者更為近年來的 學(xué)者所接受，即游離態(tài)的鍶吸附在生長著的硅相表面，阻止了硅相按照片狀方式生長，并使產(chǎn)生孿晶，按ｔｐｒｅ（ｔｗｉｎｐｌａｎｅｒｅ－ｅｎｔｒａｎｔｅｄｇｅ，孿晶面凹入邊）機制生長，從而長成纖維狀。鍶以游離態(tài)發(fā)揮 作用，ａｌ－ｓｒ中間合金中的鍶主要以ａｌ４ｓｒ化合物的形式存在，所以ａｌ４ｓｒ的穩(wěn)定性是決定其變質(zhì)效果的關(guān)鍵因素之一，而ａｌ４ｓｒ的穩(wěn)定性與其形態(tài)、尺 寸大小、晶體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。圖３為華孚錠狀 （約７ｋｇ／塊）和桿狀（直徑約９．５ｍｍ）ａｌｓｒ１０的金
相組織。從圖３可以看出，華孚錠狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ 總體上呈長針狀分布，桿狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ呈小塊狀，大致均勻彌散分布，桿狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ比錠狀ａｌｓｒ１０的要細(xì)小。實驗證明，達(dá)到同樣的變質(zhì)效果用形變處理的桿狀ａｌ－ｓｒ比錠狀ａｌ－ｓｒ可有效減少鍶的添加量，縮短孕育期，且變質(zhì)后ａｌ－ｓｉ合金中硅的枝晶更加細(xì)小，彎曲程度增大 。 ａｌ－ｓｒ中間合金在共晶、亞共晶ａｌ－ｓｉ合金的 變質(zhì)處理中已得到廣泛的應(yīng)用，一般鍶加入量為０暢０２％～０．０６％。但是，ａｌ－ｓｒ中間合金在實際應(yīng)用中也存在一些問題，如孕育期長短不易掌握，鍶的實收率低，有增強吸氫傾向，易出現(xiàn)針孔等。針對這些問題，可以通過減少合金中的ｐ、ｎａ、ｓｂ等雜質(zhì)元素，控制加入溫度，選擇鍶含量８％～１０％的ａｌ－ｓｒ中間合金，加鍶前先精煉除渣，加鍶后使用惰性氣體進(jìn)行精煉處理等來進(jìn)一步優(yōu)化變質(zhì)處理工藝。 ａｌ－ｓｂ中間合金是另外一種常用的亞共晶ａｌ －ｓｉ合金長效變質(zhì)劑，一般添加量為０．２％～０暢３％，無鍶變質(zhì)的易吸氣傾向，近年來獲得了越來 越廣泛的應(yīng)用。陳熙琛等 ［１３］ 通過測試指出，鋁硅合 金中硅相之所以變細(xì)，是因為銻與鋁的化合物ａｌｓｂ作為異質(zhì)晶核而造成的。試驗對ａｌ－ｓｉ合金的硅相核心及硅相的邊緣進(jìn)行了測試，得出同樣的結(jié)論。硅與ａｌｓｂ均為面心立方結(jié)構(gòu)，若（１００）ｓｉ與（１００）ａｌｓｂ共格時其晶格常數(shù)差為－１１％，若（１１１）ｓｉ與（１１１）ａｌｓｂ共格時其晶格常數(shù)差為－９暢８％，因此ａｌｓｂ化合物作為硅相的異質(zhì)形核核心完全是可能的。 圖４為華孚錠狀ａｌｓｂ５中間合金的金相組織， ａｌｓｂ相呈針狀，大致均勻彌散分布。 經(jīng)銻變質(zhì)的ａｌ－ｓｉ合金流動性好，充型能力強，能獲得致密的鑄件。銻不易燒損，經(jīng)多次重熔后仍有相同的變質(zhì)效果，稱為“永y久變質(zhì)劑”，適用于需長時間澆鑄的場合。銻變質(zhì)只適用于亞共晶 ａｌ－ｓｉ合金，變質(zhì)效果對冷卻速度很敏感，故常用于 金屬型鑄造，變質(zhì)后共晶硅呈短桿狀，需輔以熱處理，使共晶硅進(jìn)一步熔斷、粒化，方能明顯提高力學(xué)性能。
２．４ ａｌ－ｐ與ｃｕ－ｐ中間合金 過共晶ａｌ－ｓｉ合金具有熱膨脹系數(shù)小、高溫強度高、體積穩(wěn)定性好、耐磨性好等優(yōu)點，因此在活塞材料中有著廣泛應(yīng)用。但是過共晶ａｌ－ｓｉ合金組織中存在著大塊多邊形及板塊狀初晶硅，力學(xué)性能差，必須對初晶硅進(jìn)行細(xì)化處理后合金才有更好的利用價值。早期使用的細(xì)化劑有含赤磷粉的混合變質(zhì)劑、磷鹽復(fù)合變質(zhì)劑等，存在的主要問題是使用過程中產(chǎn)生有毒氣體，環(huán)境污染嚴(yán)重，吸收率不穩(wěn)定等，近年來逐漸被ａｌ－ｐ、ｃｕ－ｐ等中間合金取代。 ａｌ－ｐ中間合金中的磷主要以ａｌｐ相存在，ａｌｐ 具有與硅相近的晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)，并在ａｌ－ｓｉ合金的液相線附近處于固態(tài)（ａｌｐ的熔點大于１０００ ℃），彌散分布于合金熔體中，可以作為初晶硅結(jié)晶時的異質(zhì)晶核，使硅原子依附于其上，獨立地結(jié)晶成細(xì)小的初晶硅晶體，從而改善其力學(xué)性能，增強合金的耐磨性。ａｌ－ｐ中間合金常見的牌號有ａｌｐ３、ａｌｐ４等，磷的吸收率可達(dá)６０％～７０％。另外，為降低制備工藝難度，提高磷的實收率，還可以向其中加 入ｆｅ、ｓｉ、ｃｕ等元素，形成ａｌ－ｐ－ｆｅ、ａｌ－ｐ－ｓｉ、ａｌ－ｐ－ｃｕ等中間合金。 ｃｕ－ｐ中間合金是另外一種常用的過共晶ａｌ－ｓｉ合金變質(zhì)劑，常見的牌號有ｃｕｐ８、ｃｕｐ１０、ｃｕｐ１５等，其中的磷主要以ｃｕ３ｐ相存在。圖５顯示 的是ｃｕｐ１０的金相組織。ｃｕ３ｐ呈葉片狀，大致均勻彌散分布。ｃｕ－ｐ中間合金磷的實收率要高于ａｌ－ｐ中間合金，但是熔點相對較高，而且只能用于含 銅的過共晶ａｌ－ｓｉ合金。２．５ ａｌ－ｂ中間合金 鋁有優(yōu)良的導(dǎo)電性能
，在電力行業(yè)也有著廣泛 圖５ ｃｕｐ１０金相組織 的應(yīng)用。但是，鋁中還含有一定量的ｔｉ、ｖ、ｃｒ等過渡族元素，若以溶解狀態(tài)存在于鋁中，易吸收導(dǎo)電材料中的自由電子，以填充它們尚未填滿的電子殼層，這就減少了有效的傳導(dǎo)電子數(shù)量，降低鋁的導(dǎo)電性能，增加電力傳輸過程中的損耗。目前，一般采用硼化處理對鋁液進(jìn)行凈化，即向鋁液中加入約５×１０－５ 的硼，能在很大程度上去除過渡族元素的有害作用。硼可與這些雜質(zhì)元素形成密度大、不溶解的硼化物，沉于爐底，以渣的形式除去。 ａｌ－ｂ中間合金是電工用鋁的凈化處理劑，常 見的牌號有ａｌｂ３、ａｌｂ４、ａｌｂ５、ａｌｂ８等。圖６顯示的是ａｌｂ３的金相組織。ａｌｂ２呈塊狀，大致均勻彌散分布。ａｌ－ｂ中間合金作為凈化劑，其中的有效相為ａｌｂ２，加入鋁液后可快k速釋放出ｂ元素，從而起到凈化作用；當(dāng)工藝控制不當(dāng)時，會生成ａｌｂ１２相，ａｌｂ２使鋁電線導(dǎo)電率的提高主要是在加入后２ｍｉｎ內(nèi)，而ａｌｂ１２在加入２ｍｉｎ后鋁電線導(dǎo)電率提高不明顯。它是一種非常硬的硼化物，與雜質(zhì)元素的反應(yīng)很慢，大約保持２ｈ導(dǎo)電率才顯著提高［１６］ ，難以起 到凈化作用。
中間合金：將某些單質(zhì)做成合金，使其便于加入到合金中，解決燒損，高熔點合金不易熔入等問題同時對原材料影響不大的特種合金叫中間合金。
中間合金：鋼、鑄鐵、高溫合金、鈦合金、磁性合金、鋁合金與有色金屬材料等的冶煉所需要的各種基體合金(master alloy)和添加劑。它不能直接用作金屬材料使用。中間合金是由兩種以上元素組成的，除大量生產(chǎn)的鐵合金外的復(fù)合合金。中間合金成分復(fù)雜、品種繁多，是根據(jù)所冶煉的金屬材料成分和特殊要求而設(shè)計的。它的分類可按基體成分分為鐵基合金、鎳基合金、鋁基合金等，也可以按合金的主元素分類，但常稱之為特種合金，以便和大量生產(chǎn)的鐵合金相區(qū)別，如硅特種合金、鈣特種合金、硼特種合金、鉻特種合金等；也可以按用途而稱為復(fù)合合金劑、復(fù)合脫氧劑、復(fù)合精煉劑、復(fù)合添加劑(精煉劑與合金劑)，真空冶煉用中間合金(冠以“vq”)，孕育劑、球化劑、蠕化劑、晶粒細(xì)化劑、變性處理劑等。
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常見的中間合金有：ａｌ－ｚｒ中間合金、ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金、ａｌ－ｓｒ中間合金、ａｌ－ｓｂ中間合金、ａｌ－ｐ中間合金、ｃｕ－ｐ中間合金和ａｌ－ｂ中間合金等。２．１ ａｌ－ｚｒ中間合金 鋯是高強度、超高強度鋁合金中常用的添加元素之一，一般加入量為０．１％～０．３％就對鋁合金性能有顯著的影響。ａｌ－ｃｕ、ａｌ－ｌｉ、ａｌ－ｃｕ－ｌｉ、ａｌ－ｌｉ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，鋯元素作為“痕量元素”，促進(jìn)各強化相的形核。ａｌ－ｍｎ、ａｌ－ｃｕ－ｍｇ系合金中，鋯元素明顯減緩早期階段時效沉淀的進(jìn)程。ａｌ－ｚｎ－ｍｇ、ａｌ－ｚｎ－ｍｇ－ｃｕ合金中，微量鋯元素的作用更為顯著，它抑制再結(jié)晶，提高合金再結(jié)晶溫度，改善合金的強度、斷裂韌性及抗應(yīng)力腐蝕性能［７］ 。鋯的熔點為１８５２℃，比鋁的熔點高１１９２ ℃，密度為６．４９ｇ／ｃｍ３ ，是鋁密度的２． ４倍，因此，鋁合金中的鋯元素一般以中間合金形式加入。ａｌ－ｚｒ中間合金最常見的牌號為ａｌｚｒ５，其次還有ａｌｚｒ３、ａｌｚｒ４、ａｌｚｒ６、ａｌｚｒ１０、ａｌｚｒ１５等。 圖１為ａｌｚｒ５的金相組織，ｚｒａｌ３粒子呈小塊狀，分布均勻彌散，平均尺寸小于２５μｍ，單個最z大尺寸小于５０μｍ。ａｌ－ｚｒ中間合金中的ｚｒａｌ３粒子越細(xì)小，加入后溶解速度越快，對鋁合金性能的改善作用也更顯著。因此，優(yōu)良的金相組織也是發(fā)揮其性能的重要條件之一。
２．２ ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金 ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金中ｔｉｂ２粒子雖然有易偏聚 現(xiàn)象，但是因其比較穩(wěn)定的細(xì)化效果及價格優(yōu)勢等，仍然是目前工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的晶粒細(xì)化劑。ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金最常見的牌號為ａｌｔｉ５ｂ１，其次還有ａｌｔｉ５ｂ０．６、ａｌｔｉ５ｂ０．２、ａｌｔｉ３ｂ１等。 圖２為ａｌｔｉ５ｂ１的金相組織。ａ級金相組織中 ｔｉａｌ３呈塊狀或桿狀，分布大致均勻，平均尺寸小于３０μｍ，單個最z大尺寸小于１５０μｍ；ｔｉｂ２粒子分布大致均勻彌散，無明顯聚集現(xiàn)象；ｃ級金相組織中ｔｉａｌ３呈塊狀或桿狀，分布大致均勻，平均尺寸小于 ５０μｍ，單個最z大尺寸小于２００μｍ；ｔｉｂ２粒子分布 大致均勻，有團塊狀聚集現(xiàn)象。以上說明，通過工藝的優(yōu)化和控制，ｔｉｂ２粒子的聚集現(xiàn)象可得到一定程
度的改善。ａｌ－ｔｉ－ｂ作為一種細(xì)化型中間合金，其最主要的指標(biāo)就是細(xì)化能力。根據(jù)ｙｓ／ｔ４４７．１－２０１１枟鋁及鋁合金晶粒細(xì)化用合金線材第１部分：鋁－ 鈦－硼合金線材枠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的細(xì)化能力試驗，各牌號ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金的細(xì)化能力見表１。 表１ ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金晶粒細(xì)化能力。 ａｌ－ｔｉ－ｂ中間合金按照外觀形態(tài)可分為錠狀、條狀、桿狀、卷狀等產(chǎn)品。錠狀、條狀、桿狀產(chǎn)品適合于直接投入熔爐進(jìn)行產(chǎn)品的細(xì)化，卷狀產(chǎn)品適用于采用喂絲機對產(chǎn)品進(jìn)行在線細(xì)化處理，提高自動化程度。 以ａｌｔｉ５ｂ１中間合金為例，其一般加入量為２‰，參考加入溫度７２０～７５０℃，加入后徹底攪拌均勻即可澆鑄。
２．３ ａｌ－ｓｒ與ａｌ－ｓｂ中間合金 鈉和鈉鹽是最早應(yīng)用的ａｌ－ｓｉ合金變質(zhì)劑，但是存在變質(zhì)有效時間短、環(huán)境污染大、合金中鈉殘留量不易控制等問題 ，近年來已經(jīng)被ａｌ－ｓｒ、ａｌ－ ｓｂ中間合金等新型變質(zhì)劑代替。 ａｌ－ｓｒ中間合金是一種共晶、亞共晶ａｌ－ｓｉ合 金長效變質(zhì)劑，有效變質(zhì)時間可達(dá)５～７ｈ，變質(zhì)過程中無過變質(zhì)行為，多次重熔仍能保持良好的變質(zhì)效果，對設(shè)備無腐蝕，加工環(huán)境好。ａｌ－ｓｉ合金中鍶變質(zhì)機制主要有兩種理論，即抑制硅晶核成長機 制和抑制硅晶核長大機制。后者更為近年來的 學(xué)者所接受，即游離態(tài)的鍶吸附在生長著的硅相表面，阻止了硅相按照片狀方式生長，并使產(chǎn)生孿晶，按ｔｐｒｅ（ｔｗｉｎｐｌａｎｅｒｅ－ｅｎｔｒａｎｔｅｄｇｅ，孿晶面凹入邊）機制生長，從而長成纖維狀。鍶以游離態(tài)發(fā)揮 作用，ａｌ－ｓｒ中間合金中的鍶主要以ａｌ４ｓｒ化合物的形式存在，所以ａｌ４ｓｒ的穩(wěn)定性是決定其變質(zhì)效果的關(guān)鍵因素之一，而ａｌ４ｓｒ的穩(wěn)定性與其形態(tài)、尺 寸大小、晶體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。圖３為華孚錠狀 （約７ｋｇ／塊）和桿狀（直徑約９．５ｍｍ）ａｌｓｒ１０的金
相組織。從圖３可以看出，華孚錠狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ 總體上呈長針狀分布，桿狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ呈小塊狀，大致均勻彌散分布，桿狀ａｌｓｒ１０中的ａｌ４ｓｒ比錠狀ａｌｓｒ１０的要細(xì)小。實驗證明，達(dá)到同樣的變質(zhì)效果用形變處理的桿狀ａｌ－ｓｒ比錠狀ａｌ－ｓｒ可有效減少鍶的添加量，縮短孕育期，且變質(zhì)后ａｌ－ｓｉ合金中硅的枝晶更加細(xì)小，彎曲程度增大 。 ａｌ－ｓｒ中間合金在共晶、亞共晶ａｌ－ｓｉ合金的 變質(zhì)處理中已得到廣泛的應(yīng)用，一般鍶加入量為０暢０２％～０．０６％。但是，ａｌ－ｓｒ中間合金在實際應(yīng)用中也存在一些問題，如孕育期長短不易掌握，鍶的實收率低，有增強吸氫傾向，易出現(xiàn)針孔等。針對這些問題，可以通過減少合金中的ｐ、ｎａ、ｓｂ等雜質(zhì)元素，控制加入溫度，選擇鍶含量８％～１０％的ａｌ－ｓｒ中間合金，加鍶前先精煉除渣，加鍶后使用惰性氣體進(jìn)行精煉處理等來進(jìn)一步優(yōu)化變質(zhì)處理工藝。 ａｌ－ｓｂ中間合金是另外一種常用的亞共晶ａｌ －ｓｉ合金長效變質(zhì)劑，一般添加量為０．２％～０暢３％，無鍶變質(zhì)的易吸氣傾向，近年來獲得了越來 越廣泛的應(yīng)用。陳熙琛等 ［１３］ 通過測試指出，鋁硅合 金中硅相之所以變細(xì)，是因為銻與鋁的化合物ａｌｓｂ作為異質(zhì)晶核而造成的。試驗對ａｌ－ｓｉ合金的硅相核心及硅相的邊緣進(jìn)行了測試，得出同樣的結(jié)論。硅與ａｌｓｂ均為面心立方結(jié)構(gòu)，若（１００）ｓｉ與（１００）ａｌｓｂ共格時其晶格常數(shù)差為－１１％，若（１１１）ｓｉ與（１１１）ａｌｓｂ共格時其晶格常數(shù)差為－９暢８％，因此ａｌｓｂ化合物作為硅相的異質(zhì)形核核心完全是可能的。 圖４為華孚錠狀ａｌｓｂ５中間合金的金相組織， ａｌｓｂ相呈針狀，大致均勻彌散分布。 經(jīng)銻變質(zhì)的ａｌ－ｓｉ合金流動性好，充型能力強，能獲得致密的鑄件。銻不易燒損，經(jīng)多次重熔后仍有相同的變質(zhì)效果，稱為“永y久變質(zhì)劑”，適用于需長時間澆鑄的場合。銻變質(zhì)只適用于亞共晶 ａｌ－ｓｉ合金，變質(zhì)效果對冷卻速度很敏感，故常用于 金屬型鑄造，變質(zhì)后共晶硅呈短桿狀，需輔以熱處理，使共晶硅進(jìn)一步熔斷、粒化，方能明顯提高力學(xué)性能。
２．４ ａｌ－ｐ與ｃｕ－ｐ中間合金 過共晶ａｌ－ｓｉ合金具有熱膨脹系數(shù)小、高溫強度高、體積穩(wěn)定性好、耐磨性好等優(yōu)點，因此在活塞材料中有著廣泛應(yīng)用。但是過共晶ａｌ－ｓｉ合金組織中存在著大塊多邊形及板塊狀初晶硅，力學(xué)性能差，必須對初晶硅進(jìn)行細(xì)化處理后合金才有更好的利用價值。早期使用的細(xì)化劑有含赤磷粉的混合變質(zhì)劑、磷鹽復(fù)合變質(zhì)劑等，存在的主要問題是使用過程中產(chǎn)生有毒氣體，環(huán)境污染嚴(yán)重，吸收率不穩(wěn)定等，近年來逐漸被ａｌ－ｐ、ｃｕ－ｐ等中間合金取代。 ａｌ－ｐ中間合金中的磷主要以ａｌｐ相存在，ａｌｐ 具有與硅相近的晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)，并在ａｌ－ｓｉ合金的液相線附近處于固態(tài)（ａｌｐ的熔點大于１０００ ℃），彌散分布于合金熔體中，可以作為初晶硅結(jié)晶時的異質(zhì)晶核，使硅原子依附于其上，獨立地結(jié)晶成細(xì)小的初晶硅晶體，從而改善其力學(xué)性能，增強合金的耐磨性。ａｌ－ｐ中間合金常見的牌號有ａｌｐ３、ａｌｐ４等，磷的吸收率可達(dá)６０％～７０％。另外，為降低制備工藝難度，提高磷的實收率，還可以向其中加 入ｆｅ、ｓｉ、ｃｕ等元素，形成ａｌ－ｐ－ｆｅ、ａｌ－ｐ－ｓｉ、ａｌ－ｐ－ｃｕ等中間合金。 ｃｕ－ｐ中間合金是另外一種常用的過共晶ａｌ－ｓｉ合金變質(zhì)劑，常見的牌號有ｃｕｐ８、ｃｕｐ１０、ｃｕｐ１５等，其中的磷主要以ｃｕ３ｐ相存在。圖５顯示 的是ｃｕｐ１０的金相組織。ｃｕ３ｐ呈葉片狀，大致均勻彌散分布。ｃｕ－ｐ中間合金磷的實收率要高于ａｌ－ｐ中間合金，但是熔點相對較高，而且只能用于含 銅的過共晶ａｌ－ｓｉ合金。２．５ ａｌ－ｂ中間合金 鋁有優(yōu)良的導(dǎo)電性能
，在電力行業(yè)也有著廣泛 圖５ ｃｕｐ１０金相組織 的應(yīng)用。但是，鋁中還含有一定量的ｔｉ、ｖ、ｃｒ等過渡族元素，若以溶解狀態(tài)存在于鋁中，易吸收導(dǎo)電材料中的自由電子，以填充它們尚未填滿的電子殼層，這就減少了有效的傳導(dǎo)電子數(shù)量，降低鋁的導(dǎo)電性能，增加電力傳輸過程中的損耗。目前，一般采用硼化處理對鋁液進(jìn)行凈化，即向鋁液中加入約５×１０－５ 的硼，能在很大程度上去除過渡族元素的有害作用。硼可與這些雜質(zhì)元素形成密度大、不溶解的硼化物，沉于爐底，以渣的形式除去。 ａｌ－ｂ中間合金是電工用鋁的凈化處理劑，常 見的牌號有ａｌｂ３、ａｌｂ４、ａｌｂ５、ａｌｂ８等。圖６顯示的是ａｌｂ３的金相組織。ａｌｂ２呈塊狀，大致均勻彌散分布。ａｌ－ｂ中間合金作為凈化劑，其中的有效相為ａｌｂ２，加入鋁液后可快k速釋放出ｂ元素，從而起到凈化作用；當(dāng)工藝控制不當(dāng)時，會生成ａｌｂ１２相，ａｌｂ２使鋁電線導(dǎo)電率的提高主要是在加入后２ｍｉｎ內(nèi)，而ａｌｂ１２在加入２ｍｉｎ后鋁電線導(dǎo)電率提高不明顯。它是一種非常硬的硼化物，與雜質(zhì)元素的反應(yīng)很慢，大約保持２ｈ導(dǎo)電率才顯著提高［１６］ ，難以起 到凈化作用。
中間合金：將某些單質(zhì)做成合金，使其便于加入到合金中，解決燒損，高熔點合金不易熔入等問題同時對原材料影響不大的特種合金叫中間合金。
中間合金：鋼、鑄鐵、高溫合金、鈦合金、磁性合金、鋁合金與有色金屬材料等的冶煉所需要的各種基體合金(master alloy)和添加劑。它不能直接用作金屬材料使用。中間合金是由兩種以上元素組成的，除大量生產(chǎn)的鐵合金外的復(fù)合合金。中間合金成分復(fù)雜、品種繁多，是根據(jù)所冶煉的金屬材料成分和特殊要求而設(shè)計的。它的分類可按基體成分分為鐵基合金、鎳基合金、鋁基合金等，也可以按合金的主元素分類，但常稱之為特種合金，以便和大量生產(chǎn)的鐵合金相區(qū)別，如硅特種合金、鈣特種合金、硼特種合金、鉻特種合金等；也可以按用途而稱為復(fù)合合金劑、復(fù)合脫氧劑、復(fù)合精煉劑、復(fù)合添加劑(精煉劑與合金劑)，真空冶煉用中間合金(冠以“vq”)，孕育劑、球化劑、蠕化劑、晶粒細(xì)化劑、變性處理劑等。
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