防锈铝、铝合金的变质处理、晶粒细化及初生相细化或改变形状含义各不相同，有时有人用变质处理一词概括了这些内容。合金的变质处理也是重要的，合金成分主要是根据处理简单组织，在不同的共晶体中，铝合金的金属成分共晶体层片受所含的化学成分的影响。
1)变质处理简单二元Al-Si合金，如ZLl02含11% -13%Si。共晶成分为11.7%S。应该说0.102是典型的共晶合金。其组织为粗大的针状（应为片层状）硅与固溶体构成的共晶体和少量的板块状初品硅（合金成分偏上限）。合金力学性能不高，抗拉强度。不超过140 MPa。伸长率6小于3%。若浇注前向合金熔体中加入含№或NaF的变质剂(2-3)%进行变质处理，变质处理后好像将共晶点向右共晶温度向下移动了。使本来为微过共晶含金变为亚共战合金，初生硅消失、共品体细化，出现球形，本为过共品成分的合金变成了亚共晶成分的金相组织。这与速冷和高压下结晶不同。用钠盐作变质剂，易吸潮，不好保管，不容易控制加钠量，铸件易生成气孔，而且变质效果持续时间短。变质处理完成后，必须在30min内浇注完了。
后来发现，不单是钠，锶也有相同的作用，而且有效期限很久，称为长效变质剂。钠也好，熔点低，易挥发氧化，不好保管。因此，用钠盐(NaF)或Al-Sr中间合金。显然，A1-Sr中国合金优越，好保管，加入量容易控制，有效期长。
加磷与钠效果相反，奉为共晶成分合金，获得的是过共晶体组织，使块状硅数量增加，提高合金的耐磨性。生产活塞的共品类型铸造铝合金应该用磷变质处理。磷变质处理后的废料，应注意了初生固溶体。其力学性能提高，抗拉强度达到180 MPa。伸长率能超过89%。甚至可以压力加工成板、带材。硅对AL-Si合金力学性能影响。ZA1SiSCulMg(ZL106)铸造铝合金、7A03超硬铝带材。
变质处理机理之一是，Al- Si合金加Na后形成大的(NaAl)Sh物质，可做Si的晶核。Na阻碍硅长大，使结晶温度下降，铝表面张力减小，晶体以球状方式长大，造成共晶体细化，共晶体内硅为区分保管，因为钠与磷的作用正相反，用错料会造成事故，产品报废。用锑进行变质处理，对合金铸造组织看不出很大的变化，类似未变质处理的组织，但经淬火时效后，组织发生显著变化，特别是合金的强韧性明显提高。提高韧性对铸造铝合金来讲，尤为重要。
2)细化晶粒铝合金中加人少量钛，细化固溶体，既能提高合金性能，又能改善工艺性能。加钛细化合金组织这一工艺也有人称为变质处理。
晶粒细化削必定是形核的促进剂。金属及合金凝固成晶体时，有形核及长大过程。晶核的形成可分为均质自发形核与非均质形核。均质非自发形核是假定在整个熔体中均匀地产生晶核，而非均质形核是在容易生成晶核的地方优先产生晶核。均质形核，必须便整个熔体中有相同的过冷度。在实际生产中，是办不到的，总有的地方（如模量）冷却得快，有的地方（如铸件心部）冷却得慢，过冷度就不相同，生核的时间就不一致，有先有后。生产中期望加一种不熔性物质，而且可做非自发晶核，使铸件获得均匀细小的组织。铝合金中加少量钛或加少量钛和硼，看来而且实际上就能达到这一目的。但不要忘记，冷却速度也是重要因素，冷却速度除对形核有影响外还可控制品体的长大速度。把形核（包括外加晶核）和冷却速度一起考虑，才能正确地获得均匀细小的组织。可做非均匀形核的化合物有：VC、TiC、TiAl3、TiB、AIB2、ZrC、NbC和取C等。
3)改变初生相形态铝合金组织中，经常存在初生的针状（片状）化合物相，对合金性能，特别是对力学性能有很大影响。如Ab Fe为针状，使力学性能下降。如果使Fe:Si=4:1，形成AIFeSi相，改变了形状,使力学性能，特别是伸长率得到明显改善。加锰也能改变含铁相的形状。
在Al-Mg合金中，镁含量高时，p(MgSAIS)相以粗大形状存在晶界处，如不同溶化处理，力学性能和抗蚀性能不佳。但固溶化处理需时间很长，若加入少量锆，可细化β相，有利于热处理进行。在铝合金中，偶尔有低熔点金属（如Pb、Sn、残等）杂质存在，晶界变弱，温度稍高，晶界熔化。又如铝中含钠，发生“钠脆”。因此，加入少量稀土元素，使这些金属杂质变成化合物，可除去晶界中存在的这些问题。可不可以这样说，在熔炼铸造过程中，向合金熔体中加入能改善合金组织；细化合金晶粒，改变初生相形状或清除晶界有害相，即能改善合金组织，改变有害相形状、大小和分布的元素，均称为变质刺，这种工艺均称为变质处理。
弘超为你提供专业的服务，联系电话：0769-82621066，全国统一服务热线：400-699-1286，获得更多关于铝合金、无氧铜、压铸铝合金使用最新信息。
[本资料由弘超模具科技结构技术部提供]
