[发明专利]多元中间合金细化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别是涉及一种多元中间合金细化剂及其制备方法。

背景技术

现有过共晶铝-硅系需要稀土中间合金细化剂对其进行细化处理，经过处理后，混合稀土吸附在硅的表面上可以抑制硅的长大,稀土化合物产生的多相强化。尤其是在高温下,稀土元素富集于晶界,形成形状复杂细小而弥散分布的热稳定性高的化合物,可以有效地阻止晶界的滑移,还可以提高合金高温下抵抗蠕变变形的能力起到了细化硅的作用。合金经过混合稀土变质后,晶界处产生复杂化合物组织起到了弥散强化作用,使其综合力学性能明显提高,尤其是高温强度的显著提高,已完全满足活塞合金在使用性能上对高温强度的要求。

但是现有过共晶铝-硅系的变质细化剂主要有单一、二元系、三元系、最多四元系稀土，其在变质细化剂添加加工过程比较复杂，使过共晶铝-硅系细化和变质效果不稳定性，变质细化能力有限，限制了过共晶硅的力学性能的提高，细化效果不是很理想。

因此在生产中迫切需要一种新的多元素稀土中间合金细化剂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多元中间合金细化剂及其制备方法。

为了实现上述目的之一，本发明的一种多元中间合金细化剂，其按重量百分比计包括：30%-80%的氟钛酸钾，5%-15%的氟硼酸钾，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的镁粉，1%-20%的镧铈稀土金属，1%-20%的赤磷。

为实现上述另一发明目的，本发明的一种制备如上所述的多元中间合金细化剂的制备方法，其包括如下步骤：

S1.提供重量百分比为30%-80%的氟钛酸钾，5%-15%的氟硼酸钾，石墨粉碳1%-20%，1%-20%的镁粉，1%-20%的镧铈稀土金属，1%-20%的赤磷，以及工业纯铝形成的配料；

S2.将熔炉温度加热提高到1000～1500℃后，将S1中的部分氟钛酸钾、氟硼酸钾、石墨粉碳、镁粉、镧铈稀土金属、赤磷、工业纯铝形成的配料加入到熔炉中，搅动后，静置20-50min进行扒渣；

S3.将熔炉温度调节至780～1200℃后，将S1中的剩余的氟钛酸钾、氟硼酸钾、石墨粉碳、镁粉、镧铈稀土金属、赤磷、工业纯铝形成的配料加入到熔炉中，搅动后，静置20-50min进行扒渣；

S4.对S3中熔炉内的物料进行精炼，形成最终产品。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中最终产品的形貌为锭或线材。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的多元中间合金细化剂能够一步到位地变质细化初晶硅和过共晶硅，变质细化力强且稳定，同时期添加操作方便，效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的多元中间合金细化剂的制备方法的一具体实施方式的方法流程图。

具体实施方式

本发明公开一种多元中间合金细化剂，其按重量百分比计包括：30%-80%的氟钛酸钾，5%-15%的氟硼酸钾，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的镁粉，1%-20%的镧铈稀土金属，1%-20%的赤磷。

本发明还公开一种制备如上所述的多元中间合金细化剂的制备方法，其包括如下步骤：

S1.提供重量百分比为30%-80%的氟钛酸钾，5%-15%的氟硼酸钾，石墨粉碳1%-20%，1%-20%的镁粉，1%-20%的镧铈稀土金属，1%-20%的赤磷，以及工业纯铝形成的配料。

S2.将熔炉温度加热提高到1000～1500℃后，将S1中的部分氟钛酸钾、氟硼酸钾、石墨粉碳、镁粉、镧铈稀土金属、赤磷、工业纯铝形成的配料加入到熔炉中，搅动后，静置20-50min进行扒渣。

S3.将熔炉温度调节至780～1200℃后，将S1中的剩余的氟钛酸钾、氟硼酸钾、石墨粉碳、镁粉、镧铈稀土金属、赤磷、工业纯铝形成的配料加入到熔炉中，搅动后，静置20-50min进行扒渣。

S4.对S3中熔炉内的物料进行精炼，形成最终产品。其中，所述步骤S4中最终产品的形貌为锭或线材。

将本发明的多元中间合金细化剂加入到需要细化的合金中，合金经过混合稀土变质后,晶界处产生复杂化合物组织，该组织起到了弥散强化作用，Si晶核的生成受到抑制作用，使合金液过冷从而出现变质现象。