一种过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109778019A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910154185.4(22)申请日2019.03.01(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人李才巨李宁宇易健宏高鹏(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法(57)摘要本发明公开一种过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法，属于合金材料制备技术领域。本发明所述中间合金复合变质剂中各元素质量百分比为：磷P：8%～10%，锶Sr：8%～10%，稀土Re：3%～5%，铋Bi：1%～3%，硼B：3%～5%，钛Ti：3%～5%，其余为铝；制备方法为：通过球磨将Al-P粉、Al-Sr粉、Al-Re粉、Al-Bi粉、Al-Ti-B粉混合均匀得到前驱复合粉体；将得到的复合粉体放入冷压模具中缓慢加压得到的Al-P-Re-Sr-Bi-B-Ti块体，然后放入管式炉中进行烧结，得到高效且性能优良的中间合金复合变质剂；该合金变质剂熔点低、变质效果好、同时可细化基体组织、并改善熔体流动性、无污染。CN109778019ACN109778019A权利要求书1/1页1.一种过共晶铝硅合金复合变质剂，其特征在于：所述变质剂中各组分及其质量百分比为：磷P：8%～10%，锶Sr：8%～10%，稀土Re：3%～5%，铋Bi：1%～3%，硼B：3%～5%，钛Ti：3%～5%，其余为铝Al。2.权利要求1所述过共晶铝硅合金复合变质剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）称取Al-P粉、Al-Sr粉、Al-Re粉、Al-Bi粉、Al-Ti-B粉，通过高能球磨将其混合均匀得到Al-P-Re-Sr-Bi-B-Ti前驱复合粉体，混合粉末中Al-P粉质量百分比为20%～40%，Al-Sr粉质量百分比为20%～40%，Al-Re粉质量百分比为10%～20%，Al-Bi粉质量百分比为10%～20%，Al-Ti-B粉质量百分比为10%～20%；（2）将得到的Al-P-Re-Sr-Bi-B-Ti前驱复合粉体放入冷压模具中加压得到致密块体；（3）在保护气氛下，将压制好的Al-P-Re-Sr-Bi-B-Ti致密块体放入管式炉中烧结，随炉冷却至室温，得到中间合金复合变质剂。3.根据权利要求2所述所述过共晶铝硅合金复合变质剂的制备方法，其特征在于：Al-P粉、Al-Sr粉、Al-Re粉、Al-Bi粉、Al-Ti-B粉的粒度均为200目。4.根据权利要求2所述所述过共晶铝硅合金复合变质剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中加压的条件为：加压至380MPa～450MPa，保压10min～20min。5.根据权利要求2所述所述过共晶铝硅合金复合变质剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中烧结条件为：烧结温度为500℃～600℃，烧结时间为30min～1h。2CN109778019A说明书1/3页一种过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法，属于合金材料制备技术领域。背景技术[0002]过共晶铝硅合金具有密度小、耐磨性好、线膨胀系数小、优良的耐热性等优点，因而被广泛的应用于军工、航天等领域。但对于目前使得过共晶铝硅合金难以广泛应用的主要原因包括：脆性大、切削加工性差、熔体流动性差、缺陷较多、成形性达不到要求等。对于过共晶铝硅合金，其组成包括粗大不规则形态的初晶硅，以及针片状的共晶硅，和粗大树枝状的α-铝相，由于硅相和α-铝相的细化问题未能解决，使得合金基体被硅相所割裂，进而造成合金力学性能严重下降，同时由于铝硅合金熔体流动性差，使得在熔炼过程中难以除气除渣，并且浇注后难以充型，最终造成得到的合金内部缺陷较多，凝固后的形状尺寸达不到要求，且表面光洁度差。[0003]对于目前过共晶铝硅合金的变质处理技术，通常采用铝磷合金细化初晶硅，再加入铝锶合金变质共晶硅，后加入铝硼钛合金细化基体α-铝，对于更高要求的还会额外加入铝稀土合金，对于高硅含量的过共晶铝硅合金为改善流动性还会额外加入铋，造成变质工艺繁琐，费时费力，生产效率严重降低。[0004]发明内容：本发明的目的在于提供一种过共晶铝硅合金复合变质剂，该复合变质剂熔点低、变质效果好、同时可有效细化基体组织、并改善熔体流动性、无污染；所述变质剂中各组分及其质量百分比为：磷P：8%～10%，锶Sr：8%～10%，稀土Re：3%～5%，铋Bi：1%～3%，硼B：3%～5%，钛Ti：3%～5%，其余为铝Al。[0005]本发明的另一目的在于提供所述过共晶铝硅合金复合变质