[发明专利]用于过共晶铝硅合金的锶-硅变质剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝硅合金铸造过程对熔体进行变质的熔剂，特别是一种用于过共晶铝硅合金的锶-硅变质剂。

技术背景

过共晶Al-Si合金具有密度小、导热性好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、尺寸稳定性好等优点，而且热裂倾向小。但是未经变质处理的过共晶铝硅合金中存在粗大块状的初晶硅和粗大长针状的共晶硅组织，严重地割裂Al基体的连续性，恶化合金的综合力学性能和切削加工性能，制约了过共晶铝硅合金的适用范围。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于过共晶铝硅合金的锶-硅变质剂，解决严重地割裂Al基体的连续性，恶化合金的综合力学性能和切削加工性能，制约过共晶铝硅合金的适用范围的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：用于过共晶铝硅合金的变质剂，其质量百分比组成：锶：20%-88.5%；硅：11.5%-80%。

所述锶-硅合金的制备方法按以下步骤进行：

（1）按照质量百分比锶20%-88.5%；硅11.5%-80%称取硅粉和锶粉，在真空中将其混合均匀；

（2）将上述混合粉末在1KN压力下压实成压块；

（3）将压实的Si、Sr压块置于快速升温炉中熔炼成Si-Sr合金，快速升温炉在30min由室温升温至1500℃，保温60min后，随炉冷却；

（4）将步骤3制备的硅-锶合金破碎，球磨，球磨粒度为200目；

（5）将球磨好的Si-Sr变质剂在700℃-1045℃下进行热处理，其中，在700℃下进行热处理，获得的变质剂为Sr和SiSr2的混合物；在1000℃下进行热处理，获得的变质剂为Si和Si2Sr的混合物；在1045℃下进行热处理，获得的变质剂为SiSr和Si2Sr的混合物。

有益效果，由于采用了上述方案，采用本发明变质剂，能使过共晶铝硅合金中初生硅和共晶硅细化，从而提高合金使用性能。变质效果稳定、长效；制备工艺简单，对环境污染小。解决了严重地割裂Al基体的连续性，恶化合金的综合力学性能和切削加工性能，制约过共晶铝硅合金的适用范围的问题，达到了本发明的目的。

附图说明

图1是Al－20wt%Si合金未经变质时的金相组织照片。

图2是Al－20wt%Si合金经700℃热处理的硅锶变质剂变质后的金相组织照片。

图3是Al－20wt%Si合金经1000℃热处理的硅锶变质剂变质后的金相组织照片。

图4是Al－20wt%Si合金经1045℃热处理的硅锶变质剂变质后的金相组织照片。

具体实施方式

实施例1：（1）变质剂的质量百分比组成为，硅：80%，锶：20%。在1KN压力下压实；（2）将压块放入快速升温炉中，使快速升温炉在30min由室温升温至1500℃，保温60min后，随炉冷却；（3）将步骤2制备的硅-锶合金破碎，球磨，球磨粒度为200目；（4）将球磨好的Si-Sr变质剂在1000℃下进行热处理，获得的变质剂为Si和Si₂Sr的混合物。

实施例2：（1）变质剂的质量百分比组成为，硅：57.2%，锶：42.8%。在1KN压力下压实；（2）将压块放入快速升温炉中，使快速升温炉在30min由室温升温至1500℃，保温60min后，随炉冷却；（3）将步骤2制备的硅-锶合金破碎，球磨，球磨粒度为200目。（4）将球磨好的Si-Sr变质剂在1045℃下进行热处理，获得的变质剂为SiSr和Si₂Sr的混合物。

实施例3：（1）变质剂的质量百分比组成为，硅：11.5%，锶：88.5%。在1KN压力下压实；（2）将压块放入快速升温炉中，使快速升温炉在30min由室温升温至1500℃，保温60min后，随炉冷却；（3）将步骤2制备的硅-锶合金破碎，球磨，球磨粒度为200目；（4）将球磨好的Si-Sr变质剂在700℃下进行热处理，获得的变质剂为Sr和SiSr₂的混合物。