[发明专利]一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法

权利要求书

1.一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1：将铝粉和煅烧高岭土粉末按比例进行配置；铝粉的粒径为10~20μm，煅烧高岭土粉末的粒径小于3μm；铝粉和煅烧高岭土的质量比为4:1~9:1；煅烧高岭土粘度较大，该比例范围可以保证球磨顺利进行而不结块；

S2：将步骤S1中的铝粉和煅烧高岭土混合粉末进行球磨，将团聚的煅烧高岭土打散并将其分散均匀；

S3：将纯铝和A356按照一定比例配置，将纯铝和A356按照一定比例配置是为了更好的控制半固态温度区间，纯铝和A356的质量比为1:2~1:0.5；加热升温到730~750℃，保温10~15min，用精炼剂对按照一定比例配置的纯铝和A356熔体脱气，将多余的熔渣从熔体中扒出；

S4：待熔体降温至560~580℃时，将步骤S2中球磨过的铝粉和煅烧高岭土混合粉末利用碾压装置加入到熔体中，进行预分散；

S5：待步骤S4结束后，升温至850~870℃，保温15~30min；

S6：降温至720~750℃，用高能超声对其进行分散；

S7：待步骤S6结束后，保持温度在730~750℃用精炼剂对熔体脱气，扒渣后，降温至700~720℃直接倒入预热过的钢模中。

2.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S2中，球磨机转速为250~300r/min，球料比为6:1~9:1，球磨时间4~8h。

3.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S3中，精炼剂采用C₂Cl₆。

4.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S4中，碾压步骤在560~580℃下进行，熔体处于半固态时黏度较高，加入的反应物可以和熔体更好的润湿；同时，碾压过程对半固态熔体提供持续的压力，可以增加液体的流动性，改善润湿性。

5.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S4中，碾压装置包括碾压辊和碾压槽，碾压辊连接碾压手柄用于手持；碾压加粉时，球磨过的铝粉和煅烧高岭土混合粉末需要少量多次加入；每次加入占熔体质量0.5%的球磨过的铝粉和煅烧高岭土混合粉末后，利用碾压辊对加入铝粉和煅烧高岭土混合粉末的半固态熔体进行碾压，直至在熔体表明观察不到粉末，再次加入占熔体质量0.5%的球磨过的铝粉和煅烧高岭土混合粉末进行碾压，重复该操作使得加入的铝粉和煅烧高岭土混合粉末量达到熔体质量12.84~53.5%，球磨过的铝粉和煅烧高岭土混合粉末加入完毕后继续碾压30-40min以保证到达预分散的效果。

6.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S6中，所述超声波频率为20±1kHz、功率为500-5000W，超声作用时间为10-15min，在该条件下可以更好的提高纳米Al₂O₃颗粒在熔体中的分散性。

7.如权利要求1所述的一种制备Al-Si合金晶粒细化剂的方法，其特征在于，步骤S7中，精炼剂采用C₂Cl₆。