シリコン金属中の微量元素 (Fe、Al、Ca) は下流のアルミニウム合金プロセスにどのような影響を及ぼしますか?

の調達においては、シリコン金属、多くの購入者は習慣的にシリコンの含有量を優先する、あるいはシリコンの含有量のみを優先します。しかし、業界の経験によれば、下流プロセスの安定性と最終製品の品質にとって、多くの場合、ケイ素含有量の絶対値よりも微量元素の Fe、Al、Ca の管理の方が重要です。

アルミニウム合金はシリコン金属のもう 1 つの主要な下流用途であり、約 18.9% を占めています。金属シリコンは、主に Al-Si 合金 (ADC12 や A356 など) の場合、合金添加剤として溶融アルミニウムに添加されます。この用途では、鉄とカルシウムの影響はアルミニウムの影響よりもはるかに大きくなります。

1. アルミニウム合金中のシリコン不純物に対する一般要件

2. 鉄（Fe）の影響

鉄はアルミニウム合金中で最も一般的で有害な不純物元素です。鉄の含有量がアルミニウムへの固溶度（約 0.05%）を超えると、アルミニウムとシリコンとの針状-状の -Al₅FeSi 金属間化合物が形成されます。 -Al₅FeSi 相の有害な影響:

3. カルシウム（Ca）の影響

アルミニウム合金の製造においては、多くの場合、鉄よりもカルシウムがより懸念される不純物です。その理由は次のとおりです。

溶融品質への影響:

-高カルシウムアルミニウム溶融物は、表面に酸化スラグを形成しやすく、介在物含有量が増加します。

カルシウムはアルミニウムと反応して、Al₄Ca などの高融点化合物を形成し、溶融物の流動性を低下させます。{0}

改質処理の妨害:

Al-Si 合金は通常、ストロンチウム (Sr) を添加して共晶シリコン改質処理を受けます。

カルシウムはストロンチウムの改質効果を阻害し、改質剤を消費して不完全な改質を引き起こします。

カルシウム含有量の変動は改質効果の安定性に直接影響します。

表面品質への影響:

-高カルシウム鋳物は、表面に色の違いや黒い斑点が生じやすいです。

陽極酸化処理が必要なアルミニウム材において、カルシウムは酸化皮膜の品質低下につながります。

4. アルミニウム（Al）の影響

他の 2 つの不純物とは異なり、アルミニウムはそれ自体がアルミニウム合金のマトリックス元素です。金属シリコンに導入される少量のアルミニウム (通常は 0.4% 以下) は、アルミニウム合金の特性にほとんど影響を与えませんが、場合によっては、有益であることさえあります (流動性の改善など)。

したがって、アルミニウム合金用の金属ケイ素の調達では、鉄とカルシウムの管理に重点を置く必要があります。アルミニウムは重要な指標として無視できます。