سبائك الألومنيوم Al99.70: درجة, وزن السبائك وممارسة إعادة الصهر

سبيكة الألومنيوم المُعاد صهرها هي أول مادة صلبة, الشكل القابل للبيع الذي يتخذه الألومنيوم بعد الصهر. إنه ليس منتجًا نهائيًا وليس منتجًا نصف نهائي أيضًا. إنها مادة مشحونة: على شكل, وزنه, ملحوظ كتلة من المعدن أن مسبك, مطحنة الدرفلة أو عجلة القالب تذوب مرة أخرى لصنع شيء آخر. لأن كل خاصية المصب, من سطح المظهر الجانبي المبثوق إلى استطالة الرقاقة, يبدأ بالكيمياء المحصورة في هذه الكتل, السبيكة هي النقطة التي يسهل فيها تأمين الجودة ويصعب استردادها لاحقًا. يشرح هذا الدليل ما يضمنه تصنيف Al99.70 بالفعل, كيف يتم تعيين وزن السبائك وبيانات الحزمة, كيف يتم صب المعدن ووضع علامات عليه, وما يجب على المشتري التحقق منه قبل قبول حمولة الشاحنة.

تم التقاط الصور المستخدمة في هذه المقالة في مستودع ألومنيوم صيني وتظهر سبائك إعادة صهر غير مكدسة في الفناء المفتوح, جنبا إلى جنب مع تسمية مطحنة لحزمة واحدة. التسمية تحمل الدرجة, المعيار, رقم الدفعة, عدد القطع ووزن الوحدة, وهي الوثيقة التي تربط الحزمة المادية بشهادة التحليل. إن قراءة هذا الملصق بشكل صحيح هو الفرق بين شراء المعدن وشراء الخردة مع إرفاق قصة.

1. ما هي سبيكة إعادة الصهر وأين تذهب

القميص المنتظر, يُطلق عليها أحيانًا سبيكة أولية أو سبيكة صهر, يتم صبها من الألومنيوم المنصهر ذو النقاء المتحكم فيه ويتم بيعها بالوزن. يتم اختيار شكله للتعامل معه وليس للهندسة: a tapered block with a flat top and a slightly narrower base so that ingots can be stacked, strapped and lifted without slipping. Unlike a billet, which is round and is rolled or extruded directly, or a slab, which is rectangular and is rolled directly into plate, an ingot is intended to be melted. That single purpose explains most of its design rules. Surface smoothness matters only so far as it limits oxide and moisture pickup. Internal soundness matters because trapped gas and shrinkage cavities turn into dross and hydrogen when the block goes into a furnace.

The destinations of Al99.70 are broad and unglamorous, which is exactly why the grade is produced in such volume. Foundries melt it to make gravity castings, sand castings and low-pressure castings for pumps, الصمامات, brackets and machine housings. تمزجها العجلات القالبية مع السيليكون والنحاس للوصول إلى عائلات ADC12 وA380. تقوم مصانع الدرفلة بشحنها إلى أفران إعادة التسخين قبل الدرفلة على الساخن إلى صفائح, لوحة وأوراق احباط. تقوم مصانع قضبان الأسلاك بإذابتها في خطوط مناسبة لسحب الموصل الكهربائي وأسلاك اللحام. تجمعها الطاردات مع المغنيسيوم والسيليكون للوصول إليها 6063 و 6061 الفراغات. تستخدمه المصاهر الثانوية لتخفيف الخردة بحيث تظل الحرارة المعاد تدويرها متوافقة مع المواصفات. في كل حالة السبيكة هي المدخلات, ويتم حساب هذا المدخل بالكيلوجرام والنسبة المئوية.

لأن السبيكة هي مادة مشحونة, الوحدة التجارية هي الحزمة والوحدة الفنية هي الحرارة. يتوقع المسبك الذي يصهر أربع حزم في فرن واحد أن تعمل الحزم الأربع كذوبان واحد ثابت. That expectation is the real specification behind every ingot standard, and it is why batch marking, bundle weight control and chemistry control are written into the product standard rather than left to the negotiation table.

2. Grade Designation and Chemical Composition

The Al99.70 designation follows the Chinese national standard for remelt aluminium ingots, جيجابايت/ت 1196, in its current edition. The number after “ال” is the minimum aluminium content expressed as a percentage, and the remaining allowance is distributed among impurity elements with individual and total limits. A higher number means a cleaner metal and a higher price, and the step from Al99.70 to Al99.85 is far more expensive than the four-digit difference suggests, because removing the last fractions of iron and silicon requires better alumina, cleaner anode operations and tighter casting practice.

طاولة 1 lists the common unalloyed grades with typical maximum impurity levels. Values are typical of commercial production under GB/T 1196 and should always be confirmed against the certificate of analysis supplied with the specific heat, because individual smelters work to narrower internal limits than the standard requires.

درجة	Al min (%)	Fe max (%)	Si max (%)	Cu max (%)	Zn max (%)	الاستخدام النموذجي
Al99.90	99.90	0.06	0.03	0.005	0.01	Foil stock, electronic-grade conductor
Al99.85	99.85	0.10	0.05	0.008	0.02	Fine foil, capacitor stock, anodising base
Al99.70	99.70	0.20	0.10	0.01	0.03	General castings, sheet and plate stock, conductor rod
Al99.60	99.60	0.25	0.16	0.01	0.03	بناء الملفات الشخصية, general extrusion billet
Al99.50	99.50	0.30	0.22	0.02	0.03	Deoxidation, steelmaking, general remelt

Iron and silicon are not interchangeable impurities. Iron raises strength and lowers ductility, and in sheet it produces the stringy intermetallic phases that show up as dark streaks after anodising. Silicon improves fluidity in casting but coarsens the eutectic and reduces elongation after heat treatment. For a foundry making a ductile pressure casting, an ingot at the top of the iron allowance is a production risk even though it is fully inside the standard. This is the practical reason why experienced buyers ask for the certificate of analysis and not only the grade name.

3. Physical, Thermal and Electrical Properties

The properties below are for unalloyed aluminium at the 99.70 percent level. They are the numbers a foundry uses when it sizes a furnace, a rolling mill uses when it sets a reheat curve, and a conductor plant uses when it calculates current carrying capacity. Alloying changes them, and the change is usually larger than buyers expect: adding two percent copper roughly halves electrical conductivity while nearly doubling tensile strength in the heat-treated condition.

ملكية	قيمة (Al99.70)	Practical meaning
Density at 20 °ج	2.70 ل 2.71 جم / سم³	A cubic metre of ingot weighs about 2.7 ر; transport and yard loads are calculated from this
نقطة الانصهار	660.3 °ج	Melt practice sits 40 ل 80 °C above this to allow for heat losses
Latent heat of fusion	عن 397 kJ/kg	Explains why melting consumes far more energy than simply heating the metal
الموصلية الحرارية	عن 235 ث / م·ك	Fast heat removal in moulds and dies; also why thin sections cool before thick ones
الموصلية الكهربائية	عن 59 ل 61 % IACS	Conductor rod made from this grade easily meets the 61 percent IACS wire requirement after proper drawing
Coefficient of expansion	عن 23.5 × 10⁻⁶ /ك	Relevant when ingots are stacked against rigid stops or clamped in fixtures
قوة الشد, cast and annealed	عن 70 ل 90 الآلام والكروب الذهنية	Low by design; this is a charge material, not a structural metal
Brinell hardness, صلب	عن 20 ل 25 غ.ب	Soft enough to be cut, chipped and bundled without tool damage

Two of these numbers drive everyday operating decisions. The latent heat explains why a furnace melting scrap and ingot together cannot be modelled as a simple temperature ramp; melting is a plateau, and the plateau is where most of the fuel goes. The conductivity explains why ingot stacks left in the open air reach ambient temperature quickly and why a cold bundle dropped into a molten bath can cause a violent local freeze rather than a gentle sink.

4. Ingot Weight, Bundle Data and Dimensional Tolerances

Weight control is the quiet core of ingot commerce. Every downstream calculation, from furnace charge to freight cost, assumes a known mass per piece and per bundle. The standard commercial ingot weighs 20 kg with a permitted variation, and a bundle is built from a fixed count so that the total can be verified by counting pieces rather than by weighing every load. The label in the photograph below records exactly this structure: grade Al99.70, standard GB/T 1196, bundle number, piece count 44, unit weight 20 كجم, and a batch trace.

غرض	قيمة نموذجية	Tolerance or note
Single ingot weight	20 كجم	Individual pieces commonly held within plus or minus 1 كجم, bundle total reconciled by piece count
Pieces per bundle	43 ل 45	يتم وضع علامة على العدد على الملصق; فالحزمة القصيرة عيب تجاري حتى لو كانت الكيمياء صحيحة
حزمة الوزن الصافي	عن 860 ل 900 كجم	مربوطة بأشرطة من الفولاذ أو PET; الوزن الإجمالي يشمل البليت والأشرطة
طول السبائك	عن 800 ل 830 مم	مقاس يناسب دلاء شحن الفرن القياسية وشوك الرافعة الشوكية
عرض السبائك في الأعلى	عن 180 ل 195 مم	جوانب مدببة بحيث تكون الكتل مكدسة بمحاذاة نفسها ذاتيًا
ارتفاع السبائك	عن 90 ل 100 مم	تم اختيارها بحيث يتم تكديس الحزمة بارتفاع أربعة إلى خمسة في الحاوية
تكوين المكدس	3 ل 5 طبقات لكل كومة	التراص المتقاطع يحافظ على ثبات الحزم ويسمح بتصريف المطر
حالة السطح	مشرق إلى الرمادي الفاتح	فيلم أكسيد الأبيض مقبول; تشير حفر الأكسيد الأسود الثقيل أو حفر التآكل إلى تخزين مفتوح طويل
وضع العلامات	ختم الحبر بالإضافة إلى ملصق الحزمة	درجة, معيار, حزمة, bundle number, piece count, unit weight, منتج

وزن الحزمة هو نقطة تحكم تجارية, ليس فقط واحدة لوجستية. تقوم المسابك بحجز المعدن بالطن وصهره بالدلو. If a supplier ships bundles that are 830 kg instead of 880 kg but invoices by the piece, the price per tonne silently rises by six percent. Weighing one bundle from each lot on a certified scale, and comparing the result with the label, takes two minutes and settles the question for the whole shipment.

5. How the Ingot Is Cast

Most unalloyed remelt ingots in Asia are produced on a continuous chain conveyor casting machine. A row of water-cooled copper or graphite moulds travels on a chain; a launder distributes molten metal into each mould in turn; the filled moulds cool as they move; at the end of the run the solidified ingots are tipped out, quenched, inspected, stamped and stacked. The process is fast, the tooling is cheap, and the geometry is fixed by the mould, which is why ingot dimensions vary so little between producers.

Casting temperature sits typically between 700 و 730 °ج. Too cold and the metal freezes in the launder, giving short pours and cold shuts. Too hot and the ingot surface shrinks away from the mould unevenly, leaving a wrinkled skin and a deeper shrinkage cavity at the top. The top face is deliberately the last to freeze, so the shrinkage pipe forms there and can be trimmed or accepted as a known feature of the form.

Degassing is the step that separates a clean ingot from a troublesome one. Hydrogen dissolves readily in liquid aluminium and precipitates as porosity on freezing. Rotary degassing with argon or nitrogen, combined with a covering flux, brings hydrogen down to a level where the cast block is sound. A foundry that remelts a gassy ingot pays for it twice: once in metal lost to dross and once in rejected castings.

Grain refinement and filtration belong to the remelting stage rather than the ingot stage, but the ingot determines how easy they are to apply. A charge with low iron and low oxide loads responds well to a titanium-boron refiner and a ceramic foam filter. A charge with oily scrap, sand and salt flux residues does not, and no amount of downstream treatment will fully repair it. This is why the ingot surface condition clause in the standard is worth enforcing in practice and not only in the purchase order.

6. Remelting Practice: From Bundle to Sound Melt

A remelt shop that runs well treats the ingot as an engineered charge and not as a pile of metal. التسلسل أدناه هو الممارسة القياسية في المسابك ومصانع الدرفلة التي تصهر السبائك غير المسبوكة كشحنة أساسية لها.

حساب المسؤول. ابدأ من التكوين المستهدف ثم اعمل للخلف. إذا كانت السبائك النهائية تحتاج 0.45 في المئة المغنيسيوم والعوائد تحمل بالفعل 0.40 بالمائة, يجب أن تكون السبائك الطازجة وإضافات السبائك متوازنة بحيث تصل النتيجة داخل نافذة التحليل في المحاولة الأولى. الذوبان ليس عملية تصحيح; كل تصحيح يكلف طاقة, المعدن والوقت.

أمر الشحن. ضع سبيكة ثقيلة في قاع الفرن حيث تعمل الشعلات, ثم يعود ويوضع خردة رقيقة في الأعلى حيث سيتم حمايتها من اللهب المباشر. يؤدي شحن المادة الرقيقة أولاً إلى تعريضها للهب المؤكسد وتحويلها إلى خبث قبل أن تبدأ السبيكة في الذوبان.

التحكم في الذوبان. Hold the bath below 750 °C unless a specific alloy requires more. Every 10 °C above that adds measurably to oxidation loss and to hydrogen pickup from furnace atmosphere and from any moisture on the charge.

Fluxing and degassing. A covering flux protects the surface; a degassing flux or a rotary gas treatment removes hydrogen. Skim dross promptly. Dross left on the bath reabsorbs aluminium and turns a recoverable by-product into a loss.

Grain refinement and modification. For most wrought alloys, add a titanium-boron refiner rod at the launder. For hypoeutectic casting alloys, add a sodium or strontium modifier to refine the silicon eutectic.

Filtration and casting. أ 30 ل 50 ppi ceramic foam filter removes oxide films and inclusions that would otherwise become streaks in rolled sheet or machining defects in castings.

Each of these steps is ordinary, and each of them is routinely skipped when production pressure rises. The result is not a dramatic failure but a slow drift: more porosity, more edge cracking, more surface defects, more rejections at the end of the line. Traceability back to the ingot batch is what makes the drift visible in time to correct it.

7. Buying and Inspecting: What to Check Before Acceptance

Inspection of an ingot delivery is short, physical and largely visual. The chemistry claim on the certificate cannot be verified without a spectrometer, but almost everything else can be checked on the truck in fifteen minutes. The list below is the practical acceptance routine used by buyers who have been burned before.

Check	Method	Reject if
Label completeness	Read every bundle label	درجة, معيار, batch or piece count missing, أو التسمية لا تتطابق مع الشهادة
عدد القطع	عد حزمة واحدة	العدد قصير مقابل الملصق بأكثر من قطعة
وزن الحزمة	وزن حزمتين على ميزان معتمد	ينحرف الوزن الصافي بأكثر من واحد بالمائة عن الملصق
الأكسدة السطحية	مرئي, كلا الوجهين والجانبين	أكسيد أسود ثقيل, حفر التآكل البيضاء, أو رطوبة مرئية في الحزمة
تلوث	البصرية بالإضافة إلى اكتساح المغناطيس	الخراطة الفولاذية, رمل, قشرة تدفق الملح, بقايا البلاستيك أو الطلاء
سلامة	اضغط على الوجه العلوي; كسر سبيكة واحدة إذا كنت في شك	حلقة جوفاء, تجويف انكماش كبير مكشوف, أو وجود ثقوب غازية مرئية في الكسر
حماية الرطوبة	تحقق مما إذا كانت الحزم مخزنة تحت الغطاء	وقوف الماء داخل غلاف الحزمة; يشحن المعدن الرطب بشكل خطير

فحص آخر يستحق الجهد المبذول عند الطلب الأول: طلب عينة صغيرة من الممثلين. يمكن إعادة صهر المسبك 20 كجم, cast a test bar, and report porosity and fluidity. The cost is trivial compared with a rejected production heat, and it converts a paper specification into a demonstrated one.

8. Common Mistakes Buyers and Foundries Make

Buying by grade name only. Two suppliers can both deliver Al99.70 with iron at 0.08 و 0.19 بالمائة. Only one of them will make a ductile casting. The grade is a ceiling, not a target.

Charging wet metal. Water under molten aluminium explodes. Ingots stored in the open in a rainy season must be inspected and, if wet, dried and warmed before charging. The yard photograph in this article shows bundles stored on wet concrete, which is normal in logistics and unacceptable at the furnace mouth without drying.

Ignoring bundle arithmetic. يعد إصدار الفواتير حسب عدد الحزم بينما يقوم المورد بتخفيض وزن الوحدة بمثابة زيادة بطيئة في السعر لن يكشف عنها أي فحص كيميائي.

ذوبان باللهب المؤكسد. على امتداد, ساطع, يؤدي اللهب المؤكسد عند وجود هواء زائد إلى تحويل المعدن إلى خبث على السطح بشكل أسرع من قدرة الحمام على امتصاص الحرارة. اضبط الموقد على حالة مخففة أو محايدة قليلاً وتقبل الخسارة الصغيرة في الكفاءة الحرارية.

الإفراط في العلاج مع التدفق. تؤدي بقايا تدفق الملح المحتبسة في الخبث وفي المصهور إلى تآكل البوتقة وتلويث المعدن. الكمية المناسبة من التدفق هي أصغر كمية تنتج نظافة, خبث جاف.

بافتراض أن نظافة السبائك تزداد مع السعر. السعر يتتبع الصف والسوق, ليست حالة السطح. إن جهاز Al99.70 الباهظ الثمن والمخزن بشكل سيئ هو أسوأ من جهاز Al99.70 الأرخص المخزن بشكل صحيح.

خلط دفعات دون تسجيل. When a defect appears three weeks later, the only route back to a cause is the batch number on the bundle label. Mixing bundles destroys that route.

Treating the certificate as a formality. A certificate without a batch number that matches the label is not traceability; it is paper.

9. الأسئلة المتداولة

Is Al99.70 pure aluminium? Commercially, نعم. It is at least 99.70 percent aluminium by mass, with the balance being iron, silicon and trace elements. It is not a laboratory-grade metal and should not be treated as one.

Can I use this ingot to make 6061 أو 6063? نعم, as the base charge. You will need to add magnesium, silicon and often copper and chromium to reach the alloy window, and you must account for the iron and silicon already present in the ingot.

Why is iron the first element buyers ask about? لأن الحديد هو أصعب الشوائب في الإزالة بمجرد صهره, ويحط من الليونة, مقاومة التآكل والمظهر المؤكسد. الوقاية في مرحلة السبائك أرخص من التخفيف لاحقًا.

ماذا يقول لي رقم الحزمة? فهو يربط الحزمة المادية بدفعة إنتاج وشهادة. إذا كانت شكوى العميل يمكن إرجاعها إلى دفعة ما, رقم الحزمة هو ما يتيح لك عزل بقية تلك الحرارة.

كيف ينبغي تخزين السبائك? تحت الغطاء, على أرض جافة, واضحة من الأرض بواسطة حوامل خشبية أو بلاستيكية, مع الصرف بعيدا عن المكدس. التخزين المفتوح مقبول لفترات قصيرة في الطقس الجاف, ولكن يجب تجفيف الحزمة قبل الشحن.

كم من الوقت يمكن أن تبقى السبائك في الفناء? إلى أجل غير مسمى, من وجهة نظر معدنية. ينمو أكسيد السطح ببطء ويتم إزالته في الذوبان. القيود الحقيقية هي رأس المال العامل, الفضاء وخطر التلوث من الفناء نفسه.

هل هناك فرق بين أ 20 كجم و أ 25 سبيكة كجم? فقط التعامل مع وذوبان الخدمات اللوجستية. يتم شحن القطع الأكبر حجمًا بشكل أسرع ولكن من الصعب وزنها وتقطيعها; يتم شحن القطع الأصغر بشكل متساوٍ ولكنها تتطلب المزيد من العمل. توحيد حجم واحد يبقي العملية الحسابية بسيطة.

لماذا تظهر مسامية في عملية الصب بعد إعادة صهر السبيكة النظيفة? نادرا ما تكون السبيكة هي السبب. انظر إلى جو الفرن, شحن الرطوبة, ممارسة التفريغ, درجة حرارة العفن ونظام النابضة. توفر السبيكة الهيدروجين فقط إذا تم صبها مبللة أو تخزينها مبللة.

هل يمكن إزالة أكسيد سطح السبيكة قبل الشحن? يزيل التنظيف الميكانيكي أو الشطف الكاوي القصير الأكسيد السائب والتلوث العضوي. إنه ليس ضروريًا لممارسة المسبك العادية وليس بديلاً عن التفريغ المناسب.

ما هي الوثائق التي يجب أن ترافق الشحنة? شهادة تحليل لكل دفعة, تسميات الحزمة على كل حزمة, قائمة التعبئة مع أرقام الحزم والأوزان الصافية, وتذكرة الميزان للشاحنة.

القراءة ذات الصلة: 1060 لوحة الألومنيوم النقي · 6061-لوحة الألومنيوم T6 · 5052-صفائح الألمنيوم H32