[发明专利]一种晶粒细化剂及在铝合金轮毂中的应用

摘要

本发明涉及一种晶粒细化剂及在铝合金轮毂中的应用。其特征在于：(1)将参与反应的粉末状Al、Ti、B分别按质量百分比的65-75％，15-30％，5-10％的配比进行配料；(2)将含硅6.5-7.5％、镁0.3-0.45％的铝锭熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到基体合金熔体；(3)将反应块放入电磁感应炉中进行加热干燥，然后按基体熔液的5-10％(质量百分比)用钟罩分批压入熔体内，保温20min，反应块在熔体中进行热爆合成反应，强放热致使反应块开裂、分散，再对上述熔体进行机械搅拌，使合成产物完全稀释，分散于铝熔体中。经过该方法制备的铝合金液，TiAl3相的溶解和扩散时间大大降低，TiB2粒子的分散性大幅度提高，有利于其细化作用的发挥，中间合金的铸态晶粒尺寸可有效控制在40μm以下。

主权项

一种晶粒细化剂及在铝合金轮毂中的应用，其特征在于：本发明是通过以下方式实现的：(1)反应块的制备：将参与反应的粉末状Al、Ti、B分别按质量百分比的65‑75％，15‑30％，5‑10％的配比进行配料，球磨混合后挤压成坯，然后将压坯置于真空反应炉中预热至1000K左右，反应持续30秒后保温20min，随后冷却至室温再将压坯加热至450‑460℃，按挤压比15∶1挤压成反应块；(2)基体合金的熔炼：将含硅6.5‑7.5％、镁0.3‑0.45％的铝锭在720‑750℃的温度下熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到基体合金熔体；(3)反应块的注入：将反应块放入电磁感应炉中进行加热干燥，并在30分钟内将反应块预热至200℃‑‑300℃并保温1小时；然后按基体熔液的5‑10％(质量百分比)用钟罩分批压入750℃的熔体内，保温20min，反应块在熔体中进行热爆合成反应，强放热致使反应块开裂、分散，再对上述熔体进行机械搅拌，搅拌时间5‑10min，转速80‑100转/分钟，使合成产物完全稀释，分散于铝熔体中，经过该方法制备的铝合金液，TiAl3相的溶解和扩散时间大大降低，TiB2粒子的分散性大幅度提高，有利于其细化作用的发挥，铸态晶粒尺寸可得到有效控制；(4)浇铸：首先将模具加热至250‑300℃，然后调整熔体的温度至720‑750℃，以0.1‑0.15MPa的压力把金属液压进模具，冷却后获得轮毂毛坯。