專(zhuān)利名稱(chēng)：過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過(guò)共晶鋁硅合金雙重變質(zhì)方法。特別是涉及一種過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法。
目前在過(guò)共晶鋁硅合金變質(zhì)精煉過(guò)程中，常規(guī)采用磷銅或偏磷酸鈉等作為變質(zhì)劑，變質(zhì)效果不能維持長(zhǎng)時(shí)間，初晶硅就會(huì)發(fā)生粗化。且常規(guī)過(guò)共晶鋁硅合金變質(zhì)，只能將初晶硅變質(zhì)細(xì)化而不能變質(zhì)基體中硅相，共晶硅仍呈片狀，不能達(dá)到初晶硅和共晶硅雙重變質(zhì)的效果。精煉劑常用鹽類(lèi)，這些精煉劑在精煉時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，影響人體健康。而且往往精煉和變質(zhì)要分二道處理工序進(jìn)行，不能做到精煉和變質(zhì)復(fù)合進(jìn)行。
為解決以上問(wèn)題，有人曾采用磷-硫或磷-鈉復(fù)合變質(zhì)，氯鹽或鈉鹽精煉。效果不太顯著，不能完全解決綠色、長(zhǎng)效、雙重和復(fù)合變質(zhì)精煉的技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的是提供一種綠色、長(zhǎng)效的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種適用于過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法的綠色、長(zhǎng)效的雙重復(fù)合變質(zhì)精煉劑。
本發(fā)明是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的1)將過(guò)共晶鋁硅合金熔化成液體；2)合金液體在爐中過(guò)熱到800℃～860℃，保溫15～30分鐘，扒去浮渣；3)在780℃～860℃溫度范圍內(nèi)加入雙重復(fù)合精變劑，并進(jìn)行攪拌，使雙重復(fù)合精變劑充分熔入鋁合金液體中，雙重復(fù)合精變劑加入量為鋁合金熔液的0.3～10％；4)在740℃～800℃溫度范圍內(nèi)用惰性氣體進(jìn)行10～30分鐘吹煉攪拌；5)鎮(zhèn)靜孕育30分鐘，可得雙重變質(zhì)精煉的過(guò)共晶鋁硅合金熔液。
本發(fā)明的另一任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的采用由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu和Al組成的雙重復(fù)合精變劑，其中(La+Ce+Nd+Pr+Y+P)的重量百分比為5～20％。
由于本發(fā)明采用了含有稀土和磷的雙重復(fù)合精變劑，P是初晶硅的主要變質(zhì)元素，P在過(guò)共晶鋁硅合金熔液中形成的AlP化合物為硅非均質(zhì)成核核心。但AlP質(zhì)點(diǎn)易于聚集，故單純用P變質(zhì)不能長(zhǎng)效變質(zhì)。RE原子在AlP非均質(zhì)核心周?chē)?，阻止AlP核聚集，且不同的La、Ce、Nd、Pr配比組成的RE效果不同，因此RE和P的共同作用使變質(zhì)后初晶硅晶體尺寸長(zhǎng)期(8小時(shí))維持
註1、表中MY代號(hào)意義為A、NaH B、NaNH2C、LiH D、Ca(NH2)2；2、表中鹵化物代號(hào)意義為A、ClCH2CO2CH3B、<p>實(shí)施例二將鑄造汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)V5缸體用ADC14合金熔化成液體，在爐中過(guò)熱到820℃～840℃，保溫20分鐘，扒去浮渣。在800℃～840℃溫度范圍內(nèi)加入由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu和Al組成的雙重復(fù)合精變劑，并進(jìn)行攪拌。雙重復(fù)合精變劑中各元素重量百分比分別為L(zhǎng)a1～5％、Ce1～5％、Nd0.1～2％、Pr0.1～2％、Y0～1％、P1～10％、Cu10～30％和Al55～80％，加入量為鋁合金熔液的0.3～10％。在740℃～800℃溫度范圍內(nèi)用脫水的氮?dú)膺M(jìn)行20分鐘吹煉攪拌。鎮(zhèn)靜孕育30分鐘，即可達(dá)到雙重變質(zhì)精煉的效果。變質(zhì)效果能維持6～8小時(shí)，重熔后仍能保持變質(zhì)效果。精煉效果能維持6～10小時(shí)，無(wú)污染。壓鑄后廢品率低于2％。變質(zhì)后T6、T7態(tài)的機(jī)械性能如下表
實(shí)施例三將汽車(chē)空調(diào)7V16缸體用R14(Si14～16％)合金熔化成液體，在爐中過(guò)熱到800℃～860℃，保溫20分鐘，扒去浮渣。在800℃～840℃溫度范圍內(nèi)加入由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu和Al組成的雙重復(fù)合精變劑，并進(jìn)行攪拌。雙重復(fù)合精變劑中各元素重量百分比分別為L(zhǎng)a1～5％、Ce1～5％、Nd0.1～2％、Pr0.1～2％、Y0～1％、P1～10％、Cu10～30％和Al55～80％，加入量為鋁合金熔液的0.8～5％。在740℃～800℃溫度范圍內(nèi)用脫水的氬氣進(jìn)行25分鐘吹煉攪拌。鎮(zhèn)靜孕育30分鐘，變質(zhì)效果能維持6～8小時(shí)，無(wú)污染，重熔后仍能保持變質(zhì)效果。精煉效果能維持6～10小時(shí)。壓鑄生產(chǎn)后鑄件的測(cè)試數(shù)據(jù)列于下表
實(shí)施例四將Al-Si(18％)合金熔化成液體，在爐中過(guò)熱到800℃～860℃，保溫15分鐘，扒去浮渣。在780℃～860℃溫度范圍內(nèi)加入由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu和Al組成的雙重復(fù)合精變劑，其中(La+Ce+Nd+Pr+Y+P)的重量百分比為5～20％，精變劑加入量為鋁合金熔液的0.3～10％。并進(jìn)行攪拌，使雙重復(fù)合精變劑充分熔入鋁合金液體中。在740℃～800℃溫度范圍內(nèi)用純氬進(jìn)行15分鐘吹煉攪拌。鎮(zhèn)靜孕育30分鐘，可得雙重變質(zhì)精煉的過(guò)共晶鋁硅合金熔液，無(wú)污染。初硅平均尺寸隨保溫時(shí)間的變化列于下表
權(quán)利要求
1.一種過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，主要包括以下步驟1)將過(guò)共晶鋁硅合金熔化成液體；2)合金液體在爐中過(guò)熱到800℃～860℃，保溫15～30分鐘，扒去浮渣；3)在780℃～860℃溫度范圍內(nèi)加入雙重復(fù)合精變劑，并進(jìn)行攪拌，使雙重復(fù)合精變劑充分熔入鋁合金液體中，雙重復(fù)合精變劑加入量為鋁合金熔液的0.3～10％；4)在740℃～800℃溫度范圍內(nèi)用惰性氣體進(jìn)行10～30分鐘吹煉攪拌；5)鎮(zhèn)靜孕育30分鐘，可得雙重變質(zhì)精煉的過(guò)共晶鋁硅合金熔液。
2.按權(quán)利要求1所述的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，其特征在于所述的合金液體在爐中過(guò)熱到溫度為820℃～840℃。
3.按權(quán)利要求1所述的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，其特征在于所述的加入雙重復(fù)合精變劑的溫度為800℃～840℃。
4.按權(quán)利要求1所述的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，其特征在于所述的雙重復(fù)合精變劑加入量為鋁合金熔液的0.8～5％。
5.按權(quán)利要求1所述的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，其特征在于所述的用氬氣進(jìn)行吹煉攪拌的溫度范圍為750℃～780℃。
6.權(quán)利要求1所述的過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法，其特征在于所述的惰性氣體為脫水的氬氣或氮?dú)狻?br> 7.一種用于權(quán)利要求1所述過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法的雙重復(fù)合精變劑，由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu和Al組成，其中(La+Ce+Nd+Pr+Y+P)的重量百分比為5～20％。
8.按權(quán)利要求7所述的雙重復(fù)合精變劑，其特征在于所述的元素重量百分比分別為L(zhǎng)a1～5％、Ce1～5％、Nd0.1～2％、Pr0.1～2％、Y0～1％、P1～12％、Cu10～30％和Al55～80％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過(guò)共晶鋁硅合金雙重復(fù)合變質(zhì)精煉方法。將過(guò)共晶鋁硅合金熔化成液體，并在爐中過(guò)熱到800℃－860℃，保溫15－30分鐘，扒去浮渣；加入由La、Ce、Nd、Pr、Y、P、Cu、Al組成的雙重復(fù)合精變劑，并進(jìn)行攪拌；然后，用惰性氣體作10－30分鐘吹煉攪拌，鎮(zhèn)靜孕育。用本方法熔煉的過(guò)共晶鋁硅合金，可實(shí)現(xiàn)共晶硅和初晶硅雙重變質(zhì)，且初晶硅尺寸長(zhǎng)期(8小時(shí))維持在50um以下。精煉凈化效果也能保持5－10小時(shí)，無(wú)污染。
文檔編號(hào)C22C21/04GK1392277SQ0211112
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月21日
發(fā)明者唐多光, 張金龍, 毛協(xié)民 申請(qǐng)人:上海大學(xué)