鑄(zhu)錠組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)集中的(de)(de)(de)影響到(dao)鑄(zhu)錠的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，用(yong)于鍛造、軋制和擠壓的(de)(de)(de)鑄(zhu)錠特別不(bu)希(xi)望降低(di)合金工藝(yi)塑性(xing)(xing)的(de)(de)(de)柱狀(zhuang)組(zu)織(zhi)。通(tong)常，具有(you)細小晶(jing)粒(li)組(zu)織(zhi)、細微(wei)的(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)內部結(jie)構和過剩(sheng)相均(jun)(jun)勻分(fen)布的(de)(de)(de)合金具有(you)更(geng)好的(de)(de)(de)鑄(zhu)態性(xing)(xing)能(neng)和更(geng)高的(de)(de)(de)壓力加工塑性(xing)(xing)。采用(yong)增大冷卻(que)速度、低(di)溫澆注（詞條(tiao)“澆注”由行業大百科提供）、超聲波振蕩鑄(zhu)造、電磁(ci)鑄(zhu)造等措(cuo)施(shi)均(jun)(jun)有(you)利(li)于獲得上述理(li)想組(zu)織(zhi)，但這(zhe)些(xie)辦法均(jun)(jun)有(you)局限性(xing)(xing)，只有(you)對合金采取變質處(chu)理(li)才是調(diao)整鑄(zhu)錠組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)根(gen)本(ben)手段。

　　一、變質處理概述

　　所謂變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)就是在少量的(de)(de)(de)專門(men)添加劑(變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)劑)的(de)(de)(de)作用(yong)下改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)鑄態合金(jin)(jin)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，使金(jin)(jin)屬或合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)分(fen)散度提高(gao)的(de)(de)(de)過程(cheng)。目(mu)前，這(zhe)種處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)方(fang)法的(de)(de)(de)技術(shu)術(shu)語很不統一，有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)叫(jiao)細化處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，還有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)叫(jiao)孕(yun)育處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)(lei)也(ye)(ye)各不一樣。有(you)(you)(you)(you)人(ren)根據(ju)(ju)金(jin)(jin)屬及(ji)(ji)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)更(geng)終組(zu)(zu)(zu)織(zhi)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)化特征(zheng)將變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)分(fen)為(wei)(wei)三(san)類(lei)(lei)(lei)：把(ba)改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)初(chu)生樹枝晶(jing)和其他初(chu)生晶(jing)尺寸(cun)的(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)叫(jiao)更(geng)類(lei)(lei)(lei)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，把(ba)改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)初(chu)生樹枝晶(jing)內部結構的(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)叫(jiao)第二類(lei)(lei)(lei)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，把(ba)改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)共(gong)晶(jing)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)叫(jiao)第三(san)類(lei)(lei)(lei)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。也(ye)(ye)有(you)(you)(you)(you)人(ren)根據(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)劑的(de)(de)(de)作用(yong)特性(xing)，把(ba)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)分(fen)為(wei)(wei)三(san)類(lei)(lei)(lei)四組(zu)(zu)(zu)(見(jian)表2—5—3)。還有(you)(you)(you)(you)人(ren)按對結晶(jing)著的(de)(de)(de)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)作用(yong)和冶金(jin)(jin)作用(yong)來(lai)分(fen)類(lei)(lei)(lei)。顯(xian)然，這(zhe)些概(gai)念(nian)之(zhi)間的(de)(de)(de)界限是很難區分(fen)的(de)(de)(de)。本手冊把(ba)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)質(zhi)(zhi)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)理(li)(li)(li)解為(wei)(wei)金(jin)(jin)屬及(ji)(ji)合金(jin)(jin)鑄錠組(zu)(zu)(zu)織(zhi)彌散度的(de)(de)(de)提高(gao)。

　　表2—5—3變質劑的類別及其作用特性

　　目前(qian)，有(you)各種(zhong)說(shuo)明(ming)變(bian)質處理(li)過(guo)程的(de)(de)理(li)論(lun)(lun)，其中，比較著名的(de)(de)有(you)晶(jing)核形成(cheng)論(lun)(lun)、碳化物論(lun)(lun)、包晶(jing)反(fan)應論(lun)(lun)、原子結構論(lun)(lun)等，但其中沒有(you)一種(zhong)理(li)論(lun)(lun)可(ke)以(yi)全面地說(shuo)明(ming)這種(zhong)過(guo)程。這是因(yin)為，更，變(bian)質處理(li)過(guo)程很復(fu)雜(za)，既(ji)與熔煉條(tiao)(tiao)件有(you)關，也(ye)與鑄造條(tiao)(tiao)件有(you)關;第二(er)，不(bu)可(ke)控制的(de)(de)雜(za)質有(you)影響，鋁合金中的(de)(de)某些元素的(de)(de)相互作用(yong)也(ye)有(you)影響，它們增強或減弱(ruo)晶(jing)粒細化的(de)(de)效(xiao)果。

　　按照晶(jing)(jing)(jing)(jing)核形成理(li)論的(de)(de)(de)(de)(de)觀點，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒細化(hua)(hua)是(shi)因(yin)為存(cun)在(zai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)核，熔(rong)(rong)體是(shi)在(zai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)核上開始(shi)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)。這些(xie)質點可能是(shi)過渡金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物、硼(peng)化(hua)(hua)物和鋁(lv)(lv)化(hua)(hua)物，它(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)(ge)常數與鋁(lv)(lv)固(gu)溶體的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)(ge)常數(4.04Α)相近(jin)(見(jian)表2—5—4)。根據該理(li)論，作為變質劑(ji)加(jia)入的(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)應(ying)(ying)該滿足以下要求：①在(zai)高(gao)溫下化(hua)(hua)學成分不變，在(zai)鋁(lv)(lv)熔(rong)(rong)體中有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性;②添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點應(ying)(ying)比鋁(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao);③添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)和鋁(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)(ge)在(zai)結(jie)構及尺(chi)寸上應(ying)(ying)相適應(ying)(ying);④與被處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)體原子形成強而有力的(de)(de)(de)(de)(de)吸附鍵。

　　目前，除鋁(lv)(lv)(lv)薄板和鋁(lv)(lv)(lv)箔生產企業(ye)仍有采用鋁(lv)(lv)(lv)-鈦(tai)添加劑外，國內變形鋁(lv)(lv)(lv)合金材料生產企業(ye)普遍采用鋁(lv)(lv)(lv)-鈦(tai)-硼(peng)添加劑(線材或(huo)餅狀)進行變質處理(li)。另(ling)外，新(xin)開發的鋁(lv)(lv)(lv)-鈦(tai)-硼(peng)-稀(xi)土(tu)變質劑和鋁(lv)(lv)(lv)-鈦(tai)-碳(tan)變質劑也已推(tui)廣(guang)使用。

　　表2—5—4碳化物、硼化物及鋁化物的晶格常數

　　注：①鋁(lv)是被細化對象，鈉是鋁(lv)-硅合金變質(zhi)劑，為方便(bian)比較，其(qi)數據(ju)一起列出。