[发明专利]一种铝合金变质剂及变质方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金材料熔炼与加工领域，特别涉及一种用于A356.2 铝合金精炼的变质剂及方法。

背景技术

随着汽车、航空等制造业的快速发展，铝合金材料由于其材质轻、强 度高、伸缩率高弹性好等优点被广泛应用。尤其在汽车制造行业中，采用 铝合金材料制备汽车零部件等是当前汽车实现轻量化的主要手段。A356.2 铝合金属于重要的工业材料，在目前国际汽车行业中，经常用来铸造轮毂。 A356.2铝合金属于Al-Si-Mg系合金，Si的质量含量为6.5％-7.5％，Mg的 质量含量为0.25％-0.35％，由于Si质量含量较高，属于亚共晶组织，所以 通常采用添加细化剂，变质剂来达到细化变质效果，从而改善合金的组织 和性能。

在A356.2铝合金轮毂的制造过程中，目前使用最为广泛的为含Sr的 中间合金变质剂(Al-10Sr)。与之前Na盐变质剂相比，含Sr变质剂变质 效果时间较长，变质效果较好，且在变质过程中不产生污染。但在实际铸 造过程中，含Sr变质剂变质效果并不稳定，在添加过程中Sr容易烧损， 超过变质寿命后变质效果急剧衰减；另外，含Sr变质剂容易吸气，从而 带来缩孔等缺陷。

稀土是目前最具开发潜力的铝合金变质剂，近年来，一直是铝合金变 质方面的研究热点。我国是稀土产量最大的国家，随着稀土行业的蓬勃发 展，轻稀土元素镧(La)、铈(Ce)等开发成本急剧下降，并有望大量应用于 铝合金材料中。稀土元素的添加，首先可以起到净化熔体作用，其次可以 改变共晶硅的生长方向，故具备一定的变质作用，而且与Sr相比，变质 寿命长很多。但是目前来看其变质效果仍然不理想，加强稀土元素的变质 作用一直是多年来研究的重点。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新的变质试剂及变质方法，从而加强 了稀土变质效果，铸锭后共晶硅颗粒尺寸有明显减小，且不差于或优于 Al-10Sr变质剂变质效果，热处理后可得到细小的球状共晶硅颗粒。为了 实现以上的发明目的，本发明提供了一种A356.2铝合金变质的方法，其 特征在于：向A356.2铝合金中加入0.01％-0.1％(重量百分比)Ce和 0.1％-0.2％(重量百分比)Mg，利用Mg促进Ce在A356.2铝合金中变质作 用。

在本发明的描述中，Al-10Ce合金是指Al和Ce的物质的量分数为 100:10的合金。

除非另外地说明，本发明描述Al-10Ce合金的重量份数时，均指以Ce 的重量为标准计算的份数。本发明描述Al-10Ce合金所占的重量百分比时， 均指换算为Ce的重量为标准计算的占铝合金重量的百分比。例如针对100 重量份的铝合金中添加1重量份的Al-10Ce，是指添加Ce的重量为1重量 份。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种铝合金变质剂，其用于精炼 A356.2铝合金，其特征在于，所述的变质剂包括以重量计0.01-0.1份的 Ce和以重量计0.1-0.2份的Mg。

在本发明一个优选的方面，所述的Ce是以Al-10Ce合金的形式存在 的。

在本发明一个优选的方面，所述的Mg是以镁锭的形式存在的。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种精炼A356.2铝合金的方 法，该方法包括在将A356.2铝合金熔化后，保持温度于725-745摄氏度， 并且在以重量计100份A356.2铝合金中加入以重量计0.01-0.1份的Ce和 以重量计0.1-0.2份的镁，并且搅拌均匀。

在本发明一个优选的方面，所保持的温度是735摄氏度。

在本发明一个优选的方面，在以重量计100份A356.2铝合金中加入 以Ce的重量计0.1份的Al-10Ce和0.1份的Mg锭。

在本发明一个优选的方面，所述的方法还包括在搅拌均匀后通入氮气 除气10min的步骤。

在本发明的另一个方面，还提供了按照前文所述的任一种变质剂在精 炼A356.2铝合金中的用途。

在本发明的另一个方面，还提供了按照前文所述的方法的任一种制备 的精炼后的铝合金材料。

本发明通过在A356.2铝合金加入少量的稀土与Mg来获得细小的球状 共晶硅颗粒。

本发明的技术方案提供了新型的铝合金精炼变质剂及变质方法，利用 该方法能够使该变质剂实现显著的变质效果，具体表现为共晶硅的平均颗 粒尺寸减小。

附图说明