[发明专利]一种变质剂、使用其精炼铝合金的制备方法及得到的铝合金

说明书

本发明涉及一种变质剂、使用其精炼铝合金的制备方法及得到的铝合金。本发明变质剂的成分按照重量百分比为Te：1‑5%，Sb成分按照重量百分比为：1‑10%，余量为Al。将三元变质剂加入到温度为680‑750℃的Al‑Si合金中，使加入的Te含量为0.05‑0.2wt%，均匀搅拌除气后即可浇注。本发明的变质工艺使用方便、Te、Sb复合变质效果好，变质使共晶硅沿着长度方向和宽度方向尺寸均降低。变质效果稳定、变质有效时间长且无潜伏期，经检测变质后2个小时仍然具有较好的变质效果。变质后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有不同程度的提高。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种变质剂、使用其精炼铝合金的制备方法及得到的铝合金。

背景技术

人们研究铝-硅合金已经有100多年的历史了，由于合金具有良好的铸造性能、较高的强度、较好的导电性能等优点，在航空航天、高速铁路、高压电器、汽车制造等领域的具有广泛的应用，它占铝合金铸件产品的85-90%。但是这类合金共晶硅呈针状极大的影响了合金的性能，所以共晶硅变质一直是Al-Si合金在应用中需要解决的实际问题。当前应用较多的是Na变质和Sr变质，Na变质作用的时间短，一般情况下只有40分钟。Sr变质时间较长，但是Sr在使用的过程中容易吸气，后续加工的过程中容易出现针孔缺陷，而且Sr极易烧损，有资料表明大概有40-60%Sr在熔体中被烧损。稀土变质具有长效性以及重熔不衰退，但加入稀土变质容易和铝合金熔体中的氢和其它氧化物起反应，导致用于变质的稀土元素不好控制，且稀土合金价格较贵也是限制其应用的一个主要原因。Sb是一种长效变质剂，没有潜伏期，而且价格便宜，但Sb变质对冷却速度较敏感，对于缓冷的厚壁砂型铸件效果不明显。Te也是一种长效变质剂，冷却速度对其变质效果影响较小，但是Te变质需要一定的孕育期，且价格昂贵，限制了其在工业上的应用。采用Te、Sb复合变质在某些方面可以互补、即能降低变质对速度的敏感性同时也能缩短孕育期降低成本，基于此本发明采用Te、Sb复合变质，研究其对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种变质剂、使用其精炼铝合金的制备方法及得到的铝合金。本发明的变质剂采用Sb、Te复合变质后，共晶硅变质效果得到有效提高，而且变质具有长效性，保温2个小时共晶硅变质效果仍然较好。对变质后的铝合金机械性能进行了测试，结果表明：变质后的铝合金抗拉强度提高了10.8%，屈服强度提高了6.2%，延伸率提高了70.2%。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种复合变质剂，所述复合变质剂包含Al和Te、Sb，其中Te与Sb的重量比为1:1-2。

如上所述的复合变质剂，所述复合变质剂为Al-Te-Sb三元合金。

如上所述的复合变质剂，Al-Te-Sb三元合金，按照重量百分比为Te：1-5%，Sb成分按照重量百分比为：1-10%，余量为Al。

如上所述的复合变质剂，Al-Te-Sb三元合金，还可采用1-5wt%Al-Te中间合金，1-10wt%Al-Sb中间合金，配制Al-Te-Sb三元合金。

作为优选的技术方案：

本发明还提供了所述的复合变质剂精炼铝合金的方法，在精炼时，往铝合金熔炼液中加入复合变质剂，加入后复合变质剂的铝合金熔炼液中Te含量为0.05-0.2wt%。

如上所述的复合变质剂精炼铝合金的方法，所述的铝合金是Al-Si铝合金。

如上所述的复合变质剂精炼铝合金的方法，所述的铝合金是Al-Si-Mg铝合金。

如上所述的复合变质剂精炼铝合金的方法，所保持的温度是680-750℃。

如上所述的复合变质剂精炼铝合金的方法，在搅拌均匀之后，还包括通入氩气旋转喷吹除气10-15min的步骤。