[发明专利]铝硅合金细化变质一体化处理中间合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种铝硅合金细化变质一体化处理中间合金及其制备方法，所述硅合金细化变质一体化处理中间合金的制备方法包括以下步骤：将纯铝在电阻炉中升温熔化，使铝液温度升高至850℃；去除铝液表面氧化皮，将KBF₄均匀的撒到铝液表面；去除熔体表面的熔渣及K‑Al‑F余盐；待熔体温度升高至880℃，将纯锑用铝箔包裹加入到熔体中；去除熔体表面的熔渣及氧化皮充分搅拌，将熔体浇到金属型铸模中，制备得到铝硅合金细化变质一体化处理中间合金。采用该方法制备得到的中间合金用来处理铝硅合金，能够在铝硅合金中同时实现优良的α‑Al的晶粒细化和共晶Si变质效果，而且晶粒细化和共晶Si变质效果互不干扰。

技术领域

本发明涉及合金技术，尤其涉及一种铝硅合金细化变质一体化处理中间合金及其制备方法。

背景技术

铝硅合金由于优良的综合力学性能而广泛的应用在汽车、航天等领域。随着科学技术的发展，对材料的性能的提出了更高的要求。铸造铝硅合金的力学性能无法通过塑性加工来提高，因而合金铸态的组织决定了其最终的力学性能。亚共晶铝硅合金的组织由α-Al和共晶Si组成，其中α-Al决定了合金的整体力学性能，共晶Si在铸件处于拉伸应力状态下容易成为裂纹源。

工业上一般采取晶粒细化和化学变质的方法来改善铝硅合金的微观组织，其中晶粒细化一般采用含B元素的中间合金细化剂，共晶变质一般采用Sr变质剂，它们一般都是单独对铝硅合金进行处理，而当它们同时处理铝硅合金时，由于Sr和B之间的二元反应生成SrB₆，从而产生中毒反应，使得细化、变质效果都被抑制。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有中间合金易生中毒反应，使得铝硅合金细化、变质效果都被抑制问题，提出一种铝硅合金细化变质一体化处理中间合金的制备方法，采用该方法制备得到的中间合金用来处理铝硅合金，能够在铝硅合金中同时实现优良的α-Al的晶粒细化和共晶Si变质效果，而且晶粒细化和共晶Si变质效果互不干扰；不仅大大的简化了细化、变质一体化处理的工艺流程，而且能够极大程度的提高铝硅合金的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝硅合金细化变质一体化处理中间合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取KBF₄，并将其研磨后置于干燥箱中200-250℃烘干1-3h；

步骤二、称取纯铝和纯锑(Sb)，将纯铝和纯锑置于干燥箱中110-200℃烘干0.5-1h；

步骤三、将纯铝在电阻炉中升温熔化，使铝液温度升高至850～860℃；

步骤四、去除铝液表面氧化皮，将称量并干燥好的KBF₄均匀的撒到铝液表面；

步骤五、保温5～10min后，去除熔体表面的熔渣及K-Al-F余盐；

步骤六、待熔体温度升高至880～900℃，将纯锑用铝箔包裹加入到熔体中；

步骤七、待纯锑熔化后保温15～20min，去除熔体表面的熔渣及氧化皮并充分搅拌，将熔体浇到金属型铸模中，制备得到硅合金细化变质一体化处理中间合金(Al-10Sb-1B中间合金细化变质剂)。

进一步地，所述KBF₄、纯铝和纯锑的质量比为1.3～1.6：9.5～10：1。

进一步地，所述KBF₄研磨至细小均匀。

进一步地，步骤二中纯铝在干燥前，用去脂剂去除表面油污及氧化皮。

进一步地，所述去脂剂为铝材脱脂清洗剂，所述铝材脱脂清洗剂为酸性脱脂剂，华维科技生产，编号HW-010。

本发明的另一个目的还公开了一种铝硅合金细化变质一体化处理中间合金，由上述硅合金细化变质一体化处理中间合金的制备方法制备而成。