氧化被膜中间层的形成及其不良影响

铝合金在冶炼工序中、从炉的注出中、转化处理中、大流量中以及铸造工序中被强烈扰乱。 液体金属表面的混乱，表面上的氧化膜被拉伸膨胀，弯曲然后破坏。 氧化膜断裂时露出的清洁合金表面氧化生成新的氧化膜。 由于氧化膜的弯曲，大气侧的干燥面彼此紧密接触，其间存在少量的空气，成为“氧化膜中间层”。

氧化被膜中间层在熔融金属中容易缠绕，并且被妨碍的熔融金属挤压成小组。 al2o 3的熔点比铝合金液体的温度高1000℃以上，并且其具有高的化学稳定性，因此小组不会融合并且不会溶解于铝合金中。 al2o 3的密度比铝合金液的密度稍高，但被空气包围后的氧化膜中间层的密度接近铝合金液的密度。 因此，在大型的保持炉内长期放置的话，氧化皮膜中间层有可能下沉，此外，在一般的铸造制造条件下，比较稳定地浮游在铝合金液中。

氧化皮膜中间层浮游的铝合金液再次被打乱，产生更多的氧化皮膜中间层。 在铸造制造工序中，合金的熔融、向炉外的注入、改性处理、精制处理、流入等都严重扰乱铝合金液，铝合金液保持原来的氧化被膜中间层。 即使如此，新的氧化膜中间层也在不断地混乱着。 因此，进入型腔的熔融金属包含大量的小氧化膜中间层。

熔融金属填充型腔后，它处于静止状态，被挤压出块的氧化膜中间层逐渐向小片延伸。 熔融金属冷却到液相线以下后，枝晶的核形成及生长，是促进被挤压成块状的氧化物薄膜三明治的拉伸的主要原因。

铸造物凝固后，多数的小型氧化膜中间层本身就是一个小裂缝，它起着切断金属基体的作用，当然会降低合金的机械性质，但更有害的是孔和小收缩腔的产生。

随着液体金属的温度逐渐降低，熔融金属中的氢溶解度继续降低，但氢以孔的形式从液体金属沉淀是非常困难的。 当其他的新相(气相)在均质的液相中生成时，它总是被一些原子或分子凝聚，并且其体积很小。 由于该小体积的新相具有较大的比表面积(即每单位体积的表面积)，因此为了形成新界面需要新相的界面能，即其表面积和表面张力。 是我的产品。 实际上在铝合金液的冷却中得到这样大量的能量是不可能的。

即使建立了新阶段的核心，它也需要大量的能量来成长，而且只有在新阶段的大小超过了某一深度值之后才能成长。 比临界值小的新的阶段核心不能成长，仅仅这样就会消失吧。

理论上，气相在液相中形成和生长核是非常困难的。 实际上。 在没有其他因素的情况下，在氢含量实质上正常的条件下，不可能在均匀的铝合金中为氢发生生成孔。

金属液体含有大量的悬浊氧化膜中间层时，情况完全不同。 氧化被膜中间层的大部分被少量的空气复盖，当熔融金属的温度降低而氢的溶解度降低时，氧化被膜中间层中的小气泡相对于氢成为真空，溶解在金属液中的氢向大气起泡。 中等扩散非常方便。 氢扩散到小气泡内，增大氧化膜，使铸件中产生气孔。

如果铝合金液的精制处理良好，熔液中的氢含量极少，铸造时产生的气孔少。 但是，若熔液中不存在氧化被膜层间，则即使熔液中的氢含量多，凝固时也只能在过饱和状态下使氢溶解于合金中，不易产生细孔。

如果抛投的抛投条件不好的话，凝固和收缩过程中会发生隐窝。 氧化膜中间层空着，容易剥离，收缩孔也在氧化膜中间层形成很多。 在这种情况下，溶解在熔融金属中的氢也扩散到细孔内，扩大细孔。

总之，在铝合金铸件中，氧化皮膜中间层可以认为是材料机械性质的劣化及铸件中针孔细孔缺陷发生的主要原因。 为了改良材料的机械性质并增加铸造的密度，与强化脱气及精制操作相比，采取去除氧化物中间层的方法更为重要。。