2. Thực nghiệm
2.1. Chuẩn bị liệu lò
Hợp kim Al-Si (A356) để chế tạo nắp xi lanh có thành phần hóa học:
Bảng 1. Thành phần liệu
| TT | Cân bằng liệu (kg) | ||||
| Alsạch 99,9% (cháy 10%) |
SiluminAl-Si 18% (cháy 10%) |
Cuđỏ 99,9% | Mgsạch 99,9% (cháy 10%) |
Chất biến tính muối halogen |
|
| A356 | 13,75 | – | – | – | 1,5-2,0 |
| A13S | – | 24,24 | 1,76 | 0,26 | 1,5-2,0 |
96,5-7,5)% Si; 0,12% Fe; 0,10 % Cu; 0,05 %Mn; (0,30-0,40)% Mg; 0,05 % Zn; 0,20 % Ti; còn lại là Al. Hợp kim Al-Si (A13S) để chế tạo piston có thành phần hóa học: (12-13) % Si; 1 % Mg; (2-3)% Cu; ≈0,35 % Ti; 0,15 % kim loại khác và còn lại là Al.
Liệu lò đươc chuẩn bị từ hồi liệu ADC12 có thành phần: 86,82 % Al; 10,93 % Si; 0,75 % Fe; 0,74 % Cu; 0,76 % Mg. So với thành phần mác hợp kim nhôm silic đúc nắp xilanh thì phải giảm hàm lượng các nguyên tố bằng cách bổ xung nhôm sạch (99,9 %Al), còn với mác đúc piston xe máy thì bổ xung thêm silumin Al-Si 17-22 %Si). Thành phần liệu chuẩn bị cho 100 kg (xem bảng Liệu lò được chuẩn bị trong các rọ và nạp vào lò.
2.2. Thiết bị luyện-đúc hợp kim nhôm silic
Thiết bị luyện đúc hợp kim nhôm silic là máy Die-cast 1 50T của Công ty TNHH luyện đúc hợp kim màu 3T. Hợp kim Al-Si được luyện trong lò 100kg/mẻ. Khi nhiệt độ chảy lỏng đạt khoảng 800°C thì tiến hành khử khí, biến tính tạo xỉ rồi hợp kim hóa khuấy đảo. Sau đó 10 đến 15 phút đo nhiệt độ, nếu đạt trong khoảng 700 đến 800°C thì rót vào khuôn đúc áp lực.
3. Kết quả và thảo luận
Thành phần hóa học hợp kim được cho ở bảng 2.
Bảng 2. Thành phần hóa học hợp kim nhôm-Silic
| Mẫu | Thành phần hóa học (%) | ||||||
| AL | Si | Cu | Mg | Fe | Zn | Khác | |
| M101 | 80,26 | 14,18 | 1,73 | 0,37 | 0,78 | 2,67 | |
| M102 | 79,33 | 14,80 | 1,70 | 0,61 | 0,94 | 2,62 | |
| M103 | 79,23 | 15,13 | 1,99 | 0,61 | 0,90 | 2,14 | |
| M201 | 79,39 | 14,93 | 1,69 | 0,44 | 1,04 | 2,51 | 1,5 chất biến tính |
| M202 | 77,94 | 16,21 | 2,01 | 0,45 | 1,03 | 2,36 | |
| M203 | 79,13 | 16,30 | 1,62 | 0,23 | 0,72 | 2,00 | |
| M301 | 86,82 | 10,93 | 0,74 | 0,76 | 0,75 | – | 2,0 chất biến tính (2 lần) |
| M302 | 86,63 | 10,96 | 0,94 | 0,57 | 0,90 | – | |
| M303 | 86,18 | 11,19 | 0,78 | 0,91 | 0,94 | – | |
| M304 | 86,62 | 10,94 | 1,93 | 0,70 | 0,82 | – | |
Từ bảng 2 thấy thành phần các nguyên tố đều đạt ở giới hạn trên, còn 2 nguyên tố Mn và Ti là phổ EDS (hình 3, 4) cũng không thấy xuất hiện Mn và Ti. Thực ra trong thành phần hóa học của hợp kim Al-Si thường có khoảng 0,05% Mn và 0,20 % Ti.
Hình 3. Phổ EDS mẫu M101 hợp kim Al-Si
Hình 4. Phổ EDS mẫu M301 hợp kim Al-Si
