[发明专利]一种铝硅中间合金AlSi50及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝基中间合金的制备，具体是一种铝硅中间合金AlSi₅₀及其制备方法。

背景技术

目前的中华人民共和国有色金属行业标准中，关于铝硅中间合金的标准，只有铝硅中间合金AlSi₂₄、AlSi₂₀和AlSi₁₂，铝硅中间合金AlSi₂₄的成分标准：Si含量为22.0-26.0wt％，余量为Al，杂质Cu含量≤0.20％、Mn含量≤0.35％、Ti含量≤0.10％、Ni含量≤0.20％、Cr含量≤0.10％、Fe含量≤0.45％、Zn含量≤0.20％、Mg含量≤0.40％、Pb含量≤0.10％、Sn含量≤0.10％，熔化温度为700-800℃，具有脆的特性；铝硅中间合金AlSi₂₀的成分标准：Si含量为18.0-21.0％，余量为Al，杂质Cu含量≤0.20％、Mn含量≤0.35％、Ti含量≤0.10％、Ni含量≤0.20％、Cr含量≤0.10％、Fe含量≤0.45％、Zn含量≤0.20％、Mg含量≤0.10％、Pb含量≤0.10％、Sn含量≤0.10％，熔化温度为640-700℃，具有脆的特性；铝硅中间合金AlSi₁₂的成分标准：Si含量为11.5-13.0％，余量为Al，杂质Cu含量≤0.30％、Mn含量≤0.10％、Ti含量≤0.10％、Fe含量≤0.35％、Zn含量≤0.08％、Sn含量≤0.10％，熔化温度为560-620℃，具有脆的特性。国标规定其生产工艺为：以铝锭和硅为原料，首先熔化铝锭，再加入硅，当达到硅的熔炼温度时，人工搅拌，作低倍分析，检验合格，浇铸。采用国标生产工艺制得的铝硅中间合金的硅含量较低，且该合金较脆，韧性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅含量高、韧性好的铝硅中间合金AlSi₅₀及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝硅中间合金AlSi₅₀，其质量百分比成分为：铝元素含量为48-52％、硅元素含量为48-52％。

作为本发明进一步的方案：所述铝元素由铝含量＞99.70％的铝锭提供，所述硅元素由硅含量＞99.98％的硅提供。

作为本发明进一步的方案：所述铝锭：硅的质量比为100：92.31-108.33。

所述的铝硅中间合金AlSi₅₀的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例称取铝含量＞99.70％的铝锭、硅含量＞99.98％的硅，备用；

(2)将备好的铝锭放入电炉内，以20℃/min的速度，将铝锭加热到665℃以上，使铝锭熔化；

(3)待铝锭完全熔化后，继续以10℃/min的速度，将电炉加热到1410-1440℃进行保温，再将备好的硅加入到熔化的铝熔体中；采用电磁搅拌器对熔体进行搅拌3-8分钟，使铝锭和硅合金化，得到混合熔体；

(4)将混合熔体静置保温，按照混合熔体：催化剂的质量比为100：0.35-0.6的比例添加催化剂，反应8-20分钟，扒渣，再加入均化剂进行均化30-45分钟；

(5)对反应后的熔体取样，进行低倍分析、成分分析；

(6)待检验合格后，将混合熔体冷却至700-750℃，浇铸。

作为本发明进一步的方案：所述催化剂包括碳质粉剂和碳粉，所述碳质粉剂的加入量为混合熔体质量的0.1-0.45％，所述锆粉的加入量为混合熔体质量的0.15-0.25％。

作为本发明进一步的方案：所述碳质粉剂为活性炭、炭黑、天然石墨、胶体石墨、鳞片石墨中的一种或者两种以上的混合物。