合金添加元素在熔融鋁中的溶解是合金化的重要過程。元素的溶解與其性質(zhì)有密切關(guān)系，受添加元素固態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)合力的破壞和原子在鋁液中的擴(kuò)散速度控制。元素在鋁液中的溶解作用可用元素與鋁的合金系相圖來確定，通常與鋁形成易熔共晶的元素容易溶解；與鋁形成包晶轉(zhuǎn)變的，特別是熔點(diǎn)相差很大的元素難于溶解。如Al－Mg、Al－Zn、Al－Cu、Al－Li等為共晶型合金系，其熔點(diǎn)與鋁也較接近，合金元素較容易溶解，在熔煉過程中可直接添加鋁熔體中；但Al－Si、Al－Fe、Al－Be等合金系雖也存在共晶反應(yīng)，由于熔點(diǎn)與鋁相差較大，溶解很慢，需要較大的過熱才能完全溶解；Al－Ti、Sl－Zr、Al－Nb等具有包晶型相圖，都屬難溶金屬元素，在鋁中的溶解很困難，為了使其在鋁中盡快溶解，必須以中間合金形式加入。

蒸發(fā)這一物理現(xiàn)象在熔煉過程中始終存在。金屬的蒸發(fā)（或稱揮發(fā)），主要取決于蒸氣壓的大小。在相同的熔煉條件下，蒸氣壓高的元素易于揮發(fā)?？砂唁X合金的添加元素分為兩組，Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si等元素的蒸氣壓比鋁小，蒸發(fā)較慢；Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素的蒸氣壓比鋁的大，較易于蒸發(fā)，熔煉過程中的損失較大。

熔煉鋁合金壓鑄過程中，金屬以熔融或半熔融狀態(tài)暴露于爐氣并以之相互作用的時(shí)間長，往往容易造成金屬大量吸氣，氧化和形成其他非金屬夾雜。

影響氣體含量的因素

（1）合金元素的影響 與氣體結(jié)合力較大的合金元素，如鈦、鋯、鎂等會(huì)使合金中的氣體溶解度增大。而銅、硅、錳、鋅等元素可降低鋁合金中氣體的溶解度。

（2）氣體分壓的影響 在溫度相同的條件下，氣體在金屬中的溶解度隨爐氣成分中的氫氣分壓增大而增大。故火焰爐熔煉的鋁熔體中的氫溶解度比電爐中的大。

（3）溫度的影響 當(dāng)氫分壓一定時(shí)，溫度越高鋁熔體吸收的氫也越多。

此外，金屬表面氧化膜狀態(tài)及熔煉時(shí)間對氣體在鋁熔體中的溶解度也有影響。

我們根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和對鋁合金型材生產(chǎn)中各工藝參數(shù)的考察，以及對操作者執(zhí)行工藝情況的跟蹤調(diào)查，認(rèn)為產(chǎn)生該類型暗灰色腐蝕點(diǎn)的主要原因有下述幾個(gè)方面：

(1)有時(shí)因?yàn)槟承┰蛟谌坭T過程中鎂、硅的添加比例不各適，不規(guī)則鋁型材線棒，使ω(Mg)/ω(Si)在1.0～1.3范圍內(nèi)，比zui佳比值1.73小很多(一般控制在1.3～1.5范圍內(nèi))。這樣，雖然鎂、硅成分含量在規(guī)定(ω(Mg)=0.45%～0.9%，ω(Si)=0.2%～0.6%)范圍內(nèi)。但有部分富余硅存在，這部分富余硅除有少量硅以游離態(tài)存在外，在鋁合金中同時(shí)會(huì)形成三元化合物。當(dāng)ω(Si)

(2)在熔煉過程中，雖然鎂、硅的添加比例在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，但有時(shí)由于攪拌不均勻和不充分，造成熔體中的硅分布不均勻，局部存在著富集區(qū)和貧乏區(qū)。因?yàn)楣柙阡X中的溶解度很小，共晶溫度577℃時(shí)為1.65%，而室溫時(shí)僅為0.05%，鑄棒后也就產(chǎn)生了成分不均勻的現(xiàn)象，它直接反映到鋁型材產(chǎn)品上，鋁基體中存在少量游離態(tài)硅時(shí)，不僅降低合金的抗蝕性能，而且粗化合金的晶粒。

(3)擠壓時(shí)各工藝參數(shù)的控制，如棒坯預(yù)熱溫度過高，金屬擠出流速、擠壓時(shí)風(fēng)冷強(qiáng)度、時(shí)效溫度與保溫時(shí)間等控制不當(dāng)都易產(chǎn)生硅偏析和游離，使鎂和硅沒有完全成為Mg2Si相，而有部分游離硅存在。

影響鋁合金擠壓型材表面質(zhì)量不良的因素有很多，下面主要是針對一些常見的缺陷進(jìn)行了分析，并總結(jié)了產(chǎn)生不良的主要原因。

（1）粗模痕（粗紋）

特征：擠壓型材表面縱向凹凸不平的痕跡或紋路。

原因：.模具工作帶不光滑；模具工作帶硬度低；擠壓溫度高；擠壓速度快。

（2）拉溝

特征;擠壓型材表面縱向凹下去的小溝痕。

原因：模具工作帶不光滑，表面有異物；鋁棒夾雜；模具工作帶硬度低，氮化層剝落；擠壓溫度高。

（3）凸線

特征：擠壓型材表面縱向凸起的小紋路。

原因：模具工作帶有凹坑；模具工作帶硬度低，氮化層剝落。

（4）擠壓、裂紋

特征：制品表面呈周期性出現(xiàn)橫向開裂，并深入金屬內(nèi)部，嚴(yán)重破壞了金屬連續(xù)性。

原因：擠壓速度過快；擠壓溫度過高；擠壓速度波動(dòng)太大。

（5）震紋

特征：擠壓型材表面橫向類似擠壓停止痕的紋路，主要是在擠壓過程中由于擠壓機(jī)壓力的突變，造成模具產(chǎn)生彈性回復(fù)，模具工作帶的咬痕。

原因：擠壓機(jī)壓力不穩(wěn)定；鋁棒在擠壓筒中填充和排氣不充分；模墊與模子之間有間隙；模具高溫強(qiáng)度低。