為Al-5Ti-0.7Mg-0.3Ce。
[0020] 圖2a-圖2b為Al-5Ti-0. 3Ce的SEM形貌和EDS分析，其中圖2a為Al-Ti相SEM 形貌、圖2b為EDS分析。
[0021] 圖3a-圖3b為Al-5Ti-0. 7Mg-0. 3Ce的SEM形貌和EDS分析，其中圖3a為SEM像、 圖3b為EDS分析。
[0022] 圖4a-圖4b為富鎂相SEM形貌和EDS分析，其中圖4a為SEM像、圖4b為EDS分 析。
[0023]圖 5a-圖 5b為添加Al-5Ti和Al-5Ti-0. 7Mg-0. 3Ce后Al-Si金相組織，其中圖 5a 為SEM形貌、圖5b為EDS分析。
【具體實施方式】
[0024] 下面舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
[0025] 按照重量比為鈦4. 5-5. 5 %、鈰0. 2-0. 4%、鎂0. 6-1. 8 %和余量的鋁的比例，在N2 和SF6保護氣氛下進行熔煉，所述熔煉在感應(yīng)爐中進行，熔煉時電壓控制在300~400V，電 流控制在100~120A，熔煉溫度在1200°C~1300°C，熔煉過程中，首先加入純鋁錠，待其熔 化后，采用鋁箔包裹，并使用鐘罩將鈦粉壓入鋁熔體液面之下，加入鈦粉后，靜止十分鐘，采 用石墨鐘罩將Mg-30Ce(含Mg元素70wt%，含Ce元素30wt% )中間合金壓入錯合金恪體液 面之下，靜止五分鐘后，利用交變電磁場產(chǎn)生的渦流對合金熔體進行攪拌，攪拌十分鐘后， 利用旋轉(zhuǎn)噴吹進行除氣處理，澆注前靜置5分鐘后，澆入預(yù)熱至200°C的石墨型模具中得到 鋁合金用細化劑。
[0026] 按照重量比為鈦5%、鈰0.3%、鎂0.7 %和余量的鋁的比例，在隊和SF6保護 氣氛下進行熔煉，所述熔煉在感應(yīng)爐中進行，熔煉時電壓控制在300~400V，電流控制在 100~120A，熔煉溫度在1200°C~1300°C，熔煉過程中，首先加入純鋁錠，待其熔化后，采 用鋁箔包裹，并使用鐘罩將鈦粉壓入鋁熔體液面之下，加入鈦粉后，靜止十分鐘，采用石墨 鐘罩將Mg-30Ce(含Mg元素70wt%，含Ce元素30wt% )中間合金壓入鋁合金熔體液面 之下，靜止五分鐘后，利用交變電磁場產(chǎn)生的渦流對合金熔體進行攪拌，攪拌十分鐘后，利 用旋轉(zhuǎn)噴吹進行除氣處理，澆注前靜置5分鐘后，澆入預(yù)熱至200°C的石墨型模具中得到 Al-5Ti-0. 7Mg-0. 3Ce鋁合金用細化劑。
[0027] 為了證明本發(fā)明的效果進行如下驗證試驗。
[0028] 在隊和SF6 (六氟化硫）保護氣氛下，在感應(yīng)爐中進行新型Al-5Ti-Mg_Ce細化劑 的熔配。熔煉時電壓控制在300-400V之間，電流控制在100-120A之間，熔煉溫度在1200°C 至1300°C之間，熔煉過程中，首先加入純鋁錠（雙零鋁99. 9wt% )，待其熔化后，采用鋁箔 包裹，并使用鐘罩將鈦粉（99. 9wt% )壓入鋁熔體液面之下，防止其氧化燒損，加入鈦粉后， 靜止十分鐘，采用石墨鐘罩將Mg-30Ce(含Mg元素70wt%，含Ce元素30wt% )中間合金壓 入鋁合金熔體液面之下，靜止五分鐘后，利用交變電磁場產(chǎn)生的渦流對合金熔體進行攪拌， 以確保中間合金成分均勻。攪拌十分鐘后，利用旋轉(zhuǎn)噴吹進行除氣處理。澆注前靜置5分 鐘后，澆入預(yù)熱至200°C的石墨型模具中。得到的新型細化劑試樣，其名義成分為Al-5Ti，Al-5Ti-0. 3Ce。在兩種新型細化劑相同部位切取金相試樣，并依分別用體積分數(shù)為0. 5% HF酸進行腐蝕。用金相顯微鏡對金相試樣進行觀察分析。用掃描電鏡觀察試樣并用其附帶 能譜分析儀對試樣中的第二相進行能譜成分分析，結(jié)果如表1。
[0029]表1合金的化學成分
[0031] 圖4為Al-5Ti-0. 7Mg-0. 3Ce合金中富鎂相形貌，可以看出，該相尺寸接近1ym， 呈顆粒狀，分布在Al3Ti相的邊緣；推測這種相是在Al-5Ti-0. 7Mg-0. 3Ce合金凝固過程中， Mg元素為活性元素，能夠吸附在Al3Ti相表面，形成膜層，導致Mg元素富集，當富集程度達 到過飽和時，在A13Ti相表面析出富鎂相，在這種相中含A1元素為97. 37at%，Mg元素含量 為1. 51at%和Ti元素含量為1. 12at%。
[0032] 圖5為在Al-7Si合金中添加l%Al-5Ti及Al-5Ti-l(Mg-30Ce)后細化細化效果金 相組織，圖3a為Al_7Si中添加lwt%Al_5Ti的金相組織，可以看出：合金由灰白色的a-A1 相和a-A1相樹枝晶之間共晶硅組成，圖3b為添加Al-5Ti-l(Mg-30Gd)細化劑后Al-7Si 合金的金相組織，可知，與圖3a相比，Al-7Si的二次樹枝晶臂大小和間距都明顯降低，細化 效果明顯要比Al-5Ti顯著。
【主權(quán)項】
1. 一種鋁合金用細化劑，其特征是其重量比組成為：鈦4. 5-5. 5%、鈰0. 2-0. 4%、鎂 0.6-1. 8%和余量的鋁。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金用細化劑，其特征是其重量比組成為：鈦5 %、鈰 0. 3%、鎂0. 7%和余量的鋁。3. -種鋁合金用細化劑的制備方法，其特征是：按照重量比為鈦4. 5-5. 5%、鈰 0. 2-0. 4 %、鎂0. 6-1. 8 %和余量的鋁的比例，在N2和SF6保護氣氛下進行熔煉，所述熔 煉在感應(yīng)爐中進行，熔煉時電壓控制在300~400V，電流控制在100~120A，熔煉溫度在 1200 °C~1300 °C，熔煉過程中，首先加入純鋁錠，待其熔化后，采用鋁箔包裹，并使用鐘罩將 鈦粉壓入鋁熔體液面之下，加入鈦粉后，靜止十分鐘，采用石墨鐘罩將Mg-30Ce中間合金壓 入鋁合金熔體液面之下，靜止五分鐘后，利用交變電磁場產(chǎn)生的渦流對合金熔體進行攪拌， 攪拌十分鐘后，利用旋轉(zhuǎn)噴吹進行除氣處理，澆注前靜置5分鐘后，澆入預(yù)熱至200°C的石 墨型模具中。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金用細化劑的制備方法，其特征是：重量比組成為：鈦 5%、鈰0. 3%、鎂0. 7%和余量的鋁。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種鋁合金用細化劑及制備方法。鋁合金用細化劑的重量比組成為：鈦4.5-5.5％、鈰0.2-0.4％、鎂0.6-1.8％和余量的鋁。通過比較Al-5Ti和Al-5Ti-0.7Mg-0.3Ce兩種細化劑對Al-Si合金的細化效果，發(fā)現(xiàn)Al-5Ti-0.7Mg-0.3Ce的細化效果明顯高于Al-5Ti，這是由于Al-5Ti-0.7Mg-0.3Ce中的Al3Ti尺寸明顯低于Al-5Ti，因此增加了異質(zhì)形核數(shù)量，所以細化效果更顯著；此外，Mg元素和稀土元素填補與α-Al樹枝晶與共晶硅界面處，阻礙α-Al樹枝晶生長，也有利于細化效果提高，并且值得注意的是Mg元素和稀土元素的交互作用，比單一稀土元素對細化劑結(jié)構(gòu)的改善更顯著。
【IPC分類】C22C1/03, C22C21/00
【公開號】CN104962788
【申請?zhí)枴緾N201510353864
【發(fā)明人】尹冬松, 趙繼濤, 張忠凱, 安勇良, 毛新宇, 王振玲, 徐海杰, 于朝陽, 陳永生, 王春陽, 王振廷, 徐家文, 宋良, 劉興, 李洲, 陳睿
【申請人】黑龍江科技大學
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月24日