[发明专利]用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂的制备方法

摘要

本发明用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂，涉及铝基合金，步骤是：按照Al‑B中间合金∶Al‑Ca中间合金＝5:1～3的质量比进行配料；制备块状Al‑B‑Ca中间合金；采用原位自生反应法和快速凝固技术制得用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂，是一种薄带状CaB₆‑Al₄Ca/Al超细晶孕育剂；本发明克服了现有技术中的孕育剂对亚共晶铝硅合金细化效果不明显，变质处理和细化处理不能同时进行，颗粒在基体上弥散程度不理想，颗粒在熔体中的聚集沉淀和颗粒尺寸大的缺陷。

主权项

1.用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂的制备方法，其特征在于：采用原位自生反应法和快速凝固技术制得薄带状CaB₆‑Al₄Ca/Al超细晶孕育剂，具体步骤如下：第一步，配料：称取所需用量的商购Al‑B中间合金和商购Al‑Ca中间合金，该商购Al‑B中间合金中B元素含量的质量百分数为2％～3％，该商购Al‑Ca中间合金中Ca元素含量的质量百分数为8％～12％，按照Al‑B中间合金∶Al‑Ca中间合金＝5:1～3的质量比进行配料；第二步，制备块状Al‑B‑Ca中间合金：将上述第一步称取的原料Al‑B中间合金和Al‑Ca中间合金全部放入WK‑Ⅱ型真空电弧熔炼炉的铜坩埚内进行熔炼，真空度为2×10^‑3～5×10^‑3Pa，随后充入氩气，炉内氩气压强为0.4～0.5MPa，整个熔炼过程需在氩气保护下，并且铜坩埚需要循环水冷却，调节电流大小以控制熔炼温度，温度控制在1200～1800℃，将原料Al‑B中间合金和Al‑Ca中间合金加热至完全熔化后，保温2～3分钟，在同样条件下反复熔炼3～5次，保证全部合金熔化均匀，如此熔炼完毕后冷却，最终从铜坩埚内直接取出制得的块状Al‑B‑Ca中间合金，所制得的Al‑B‑Ca中间合金是由Al相，CaB₆相和Al₄Ca相组成；第三步，制备用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂：将上述第二步制得的块状Al‑B‑Ca中间合金放入LZK‑12A型真空快淬炉的铜坩埚中，充入氩气，氩气压强为0.05～0.07MPa，起弧电压为15～20KV,熔炼过程中电流维持在0.5～0.7A，加热块状Al‑B‑Ca中间合金至完全熔化后，随后倾倒坩埚，进行甩带，钼辊的线速度为30～40m/s，其冷却速度为10⁴～10⁷K/s，制得宽度为2～5mm，厚度为50～150μm的用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂，该孕育剂的组成为CaB₆‑Al₄Ca/Al，其中的CaB₆颗粒尺寸控制在纳米级和亚微米级，是一种薄带状CaB₆‑Al₄Ca/Al超细晶孕育剂，所制得的薄带状CaB₆‑Al₄Ca/Al超细晶孕育剂是由Al相，CaB₆相和Al₄Ca相组成。