Při zadávání zakázekkřemíkový kov, mnoho kupujících obvykle upřednostňuje, nebo dokonce výhradně, obsah křemíku. Zkušenosti z průmyslu však ukazují, že pro stabilitu navazujících procesů a kvalitu konečného produktu je kontrola stopových prvků Fe, Al a Ca často kritičtější než absolutní hodnota obsahu křemíku.
Vliv tří hlavních nečistot na procesy hliníkových slitin
Slitiny hliníku jsou další hlavní následnou aplikací křemíkového kovu, která představuje přibližně 18,9 %. křemíkový kov se přidává do roztaveného hliníku jako legovací přísada, především pro slitiny Al-Si (jako jsou ADC12 a A356). V této aplikaci je vliv železa a vápníku mnohem větší než vliv hliníku.
1. Obecné požadavky na křemíkové nečistoty v hliníkových slitinách
| Prvky nečistot | Typické požadavky | Poznámky |
| železo (Fe) | Závisí na kvalitě slitiny | Slitiny litého hliníku mají vysokou toleranci vůči železu; tvářené hliníkové slitiny jsou citlivé na železo. |
| vápník (Ca) | Upřednostňuje se nízký obsah vápníku | Vápník ovlivňuje tekutost taveniny a kvalitu povrchu. |
| hliník (Al) | Žádná konkrétní omezení | Hliník je maticový prvek; lze přímo použít hliník v kovovém křemíku. |
2. Vliv železa (Fe)
Železo je nejběžnější a nejškodlivější nečistota ve slitinách hliníku. Když obsah železa překročí jeho pevnou rozpustnost v hliníku (přibližně 0,05 %), vytváří s hliníkem a křemíkem jehlicovité -jako -Al₅FeSi intermetalické sloučeniny. Škodlivé účinky fáze -Al₅FeSi:
| Druhy nebezpečí | Výkon | Mechanismus |
| Rozdělení matice | Snížené prodloužení | Jehlovitá-fáze může dosáhnout délky 80 μm a její tvrdé a křehké vlastnosti vedou ke koncentraci napětí. |
| Zanesení běžců | Zvýšené vady odlitku | Fáze se sráží během tuhnutí a brání přivádění taveniny hliníku. |
| Zhoršení obrobitelnosti | Zrychlené opotřebení nástroje | Tvrdé částice urychlují opotřebení nástroje. |
3. Vliv vápníku (Ca)
Při výrobě hliníkových slitin je vápník často znepokojivější nečistotou než železo. Důvody jsou následující:
Vliv na kvalitu taveniny:
Taveniny hliníku s vysokým-vápníkem jsou náchylné k tvorbě oxidové strusky na povrchu, čímž se zvyšuje obsah inkluzí.
Vápník reaguje s hliníkem za vzniku sloučenin s vysokým -bodem tání-, jako je Al₄Ca, čímž se snižuje tekutost taveniny.
Zásah do úpravy léčby:
Slitiny Al-Si obvykle podléhají eutektické úpravě křemíku s přidáním stroncia (Sr).
Vápník otráví modifikační účinek stroncia, spotřebovává modifikátor a vede k neúplné modifikaci.
Kolísání obsahu vápníku přímo ovlivňuje stabilitu modifikačního účinku.
Vliv na kvalitu povrchu:
Odlitky s vysokým-vápníkem jsou náchylné k barevným rozdílům a tmavým skvrnám na povrchu.
U hliníkových materiálů vyžadujících eloxování vede vápník ke snížení kvality oxidového filmu.
4. Vliv hliníku (Al)
Na rozdíl od ostatních dvou nečistot je hliník sám o sobě základním prvkem hliníkových slitin. Malé množství hliníku zaváděné do kovového křemíku (obvykle menší nebo rovné 0,4 %) má zanedbatelný dopad na vlastnosti hliníkových slitin a v některých případech může být dokonce prospěšné (jako je zlepšení tekutosti).
Proto by se při nákupu křemíkového kovu pro hliníkové slitiny měla zaměřit pozornost na kontrolu železa a vápníku; hliník nelze považovat za klíčový indikátor.
Doporučení pro nákup a výběr
| Specifické scénáře | Doporučené značky | Klíčové požadavky |
| Primární lité slitiny (A356 atd.) |
Fe Méně než nebo rovno 0,4 %, Ca Méně než nebo rovno 0,1 % |
|
| Recyklované lité slitiny (ADC12) |
Fe Méně než nebo rovno 0,5 %, Ca Méně než nebo rovno 0,3 % |
|
| Tvářené hliníkové slitiny | Nízké stupně Fe | Přísná kontrola Fe |
