铝合金熔炼炉的熔炼温度对铝合金性能有哪些影响？

一、温度过低对铝合金性能的影响

1. 力学性能下降
   温度过低会导致铝合金熔化不彻底，存在未熔固相颗粒（如金属间化合物或纯铝晶粒），造成合金成分分布不均（偏析）。这种组织缺陷会使材料受力时应力集中，导致抗拉强度、屈服强度降低，且塑性（伸长率）显著下降，易在加工或使用中断裂。
   例如：Al-Si 系合金若熔炼温度不足，硅颗粒无法充分溶解，会形成粗大的游离硅相，导致铸件脆性增加。
2. 加工性能恶化
   铝液流动性差是温度过低的典型问题。对于铸造铝合金，流动性不足会导致铸件充型不完整，产生浇不足、冷隔等缺陷；对于变形铝合金（如挤压型材），则会因铝液塑性差，在轧制或挤压时出现裂纹、分层。
3. 夹杂物清除困难
   低温下铝液黏度较高，熔炼过程中加入的精炼剂（如六氯乙烷）难以充分扩散，无法有效吸附气体（H₂）和夹杂物（Al₂O₃），导致铝液纯净度低。这些夹杂物会成为材料的 “薄弱点”，降低耐腐蚀性和疲劳寿命。

二、温度过高对铝合金性能的影响

1. 氧化与烧损加剧，力学性能受损
   铝是活泼金属，温度超过 750℃时，铝液与空气中的氧气反应加剧，生成大量氧化夹杂物（Al₂O₃），这些硬脆夹杂物会割裂金属基体，导致材料塑性、韧性大幅下降。同时，镁、锌等低熔点合金元素（沸点低于 800℃）会大量蒸发（烧损），导致实际成分偏离设计值，例如 7 系铝合金（含锌、镁）若温度过高，会因锌元素烧损使强度降低。
2. 气体含量激增，产生气孔缺陷
   铝液吸气量（主要是氢气）随温度升高呈指数增长（高温下氢在铝液中的溶解度显著提高）。冷却凝固时，氢气析出形成气孔（如针孔、皮下气孔），会降低材料的致密度，导致抗拉强度下降，且在受力时成为裂纹源。例如汽车轮毂若因高温吸气产生气孔，可能在高速行驶中因应力集中发生爆裂。
3. 晶粒粗大，性能不均
   过高的熔炼温度会使铝液在凝固时晶粒生长过快，形成粗大的柱状晶或等轴晶，导致材料组织不均。粗大晶粒会降低材料的塑性和韧性，例如变形铝合金（如 6061）若晶粒粗大，挤压时易出现 “橘皮” 缺陷，且后续热处理强化效果不佳。
4. 耐腐蚀性下降
   高温导致的氧化夹杂物和成分偏析，会破坏铝合金表面的氧化膜（Al₂O₃）连续性，使局部区域成为腐蚀电池的阳极，加速电化学腐蚀。例如海洋工程用铝合金若因熔炼温度过高产生夹杂物，会显著降低其抗海水腐蚀能力。

三、适宜温度的关键作用

• 合金元素充分溶解且分布均匀，保证力学性能稳定；
• 铝液流动性适中，满足铸造或变形加工需求；
• 氧化、吸气及元素烧损处于可控范围，减少夹杂物和气孔；
• 凝固后形成均匀细小的晶粒，提升材料综合性能。