工业铝型材氧化膜夹层的成因分析

在工业铝型材熔炼过程中，在炉内浇注时，在改性处理过程中，在高空气流量喷射净化过程中，以及在浇注过程中，工业铝型材的液体都会受到强烈的干扰。液态金属表面的扰动会将氧化膜拉到表面，使其膨胀、折叠和断裂。在氧化膜破裂处暴露的清洁合金液位将被氧化生成一种新的氧化膜。氧化膜的折叠将使其面对大气的干燥表面相互适应，并在两个干燥表面之间包裹少量的空气，形成一个"氧化膜中间层"。

氧化膜中间层很容易接触到液态金属，在受扰动的液态金属作用下会被挤成小团。由于Al_2O_3的熔点比铝合金溶液高1000℃以上，且具有较高的化学稳定性，所以少量的Al_2O_3不会熔化，也不会溶于工业铝型材中。虽然Al_2O_3的密度略高于铝合金溶液，但空气中包裹的氧化物膜中间层的密度更接近铝合金液的密度。因此，在大型保温炉中，除氧化物膜中间层在长时间停留过程中可能下沉外，在一般铸造生产条件下，它将更稳定地悬浮在铝合金液体中。

工业铝型材液经氧化膜中间层悬浮后，在再次扰动时会产生更多的氧化膜中间层。在铸造生产过程中，合金熔炼、自熔炉浇注、变质处理、净化处理、浇注等操作都会使铝合金液产生强烈的扰动。除了保留原有的氧化物膜中间层外，由于再一次扰动，还会添加新的氧化物膜中间层。因此，进入空腔的液态金属中含有大量的小氧化膜中间层。

液态金属填充空腔时，处于静态状态，挤压成团簇的氧化膜中间层逐渐伸长成小片状。液态金属在液相线以下冷却后，枝晶体的成核和生长也是促进挤压成团簇的氧化膜中间层膨胀的因素。

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