免变质过共晶铝硅合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102864350A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102864350A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210389350.2(22)申请日2012.10.15(71)申请人兰州理工大学地址730050甘肃省兰州市兰工坪287号(72)发明人李元东何明涛马颖陈体军郝远(74)专利代理机构兰州振华专利代理有限责任公司62102代理人董斌(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称免变质过共晶铝硅合金的制备方法(57)摘要免变质过共晶铝硅合金的制备方法，用高硅铝合金（质量分数25%Si）和纯铝进行配制，将高硅铝合金和纯铝按照质量比例2.57/1～7.33/1分别在两个电炉中熔化，高硅铝合金的温度为900℃，纯铝的温度为660℃。将熔化好的高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并施以搅拌、静置，达到设定的浇铸温度（700℃）后成形；配制后的合金熔体不再进行变质处理，直接铸造，即可得到尺寸细小、形状规整的初生硅相。CN10286435ACN102864350A权利要求书1/1页1.免变质过共晶铝硅合金的制备方法，其步骤为：（1）将质量分数为25%Si的高硅铝合金和纯铝按照质量比例2.57/1～7.33/1的比例称取，分别熔炼；（2）将熔化好的高硅合金熔体在900℃时倒入纯铝熔体中，此时纯铝熔体温度为660℃；（3）进行搅拌、静置，达到浇铸温度700℃后浇注成形。2.根据权利要求1所述的免变质过共晶铝硅合金的制备方法，其特征在于高硅合金和纯铝质量比为2.57/1，得到Al-18%Si的合金。3.根据权利要求1所述的免变质过共晶铝硅合金的制备方法，其特征在于高硅合金和纯铝质量比为4/1，得到Al-20%Si的合金。4.根据权利要求1所述的免变质过共晶铝硅合金的制备方法，其特征在于高硅合金和纯铝质量比为7.33/1，得到Al-22%Si的合金。2CN102864350A说明书1/2页免变质过共晶铝硅合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金配制与制备技术领域，特别是一种免变质过共晶铝硅合金的制备方法。背景技术[0002][0002]汽车发动机向高效、低能方向发展。过共晶铝硅合金由于具有密度小、导热性能好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、尺寸稳定性好等优良特性，是理想的汽车发动机活塞材料。[0003]虽然过共晶铝硅合金是理想的活塞材料，但是在成型过程中初生硅相非常容易生长成为粗大的板块状和长条状。而过共晶铝硅合金的使用性能很大程度上取决于初生硅的形态尺寸和分布，因此未经处理的合金铸造组织中出现的粗大的初生硅相，严重割裂基体，损害材料性能，使铸件力学性能大大下降，切削性能变差。所以，减小铸件组织中初生硅相尺寸、改善初生硅相形貌和其在组织中的分布，进而改善其机械性能和加工性能，使其能够的得以应用是近年来人们研究的重点。目前细化初生硅的方法总体上分为两种：一类是变质细化法，主要是通过添加P和稀土等；另一类是改进铸造方法，如快速凝固、挤压铸造、喷射沉积、电磁搅拌等。但是通过变质来细化初生硅相，虽然有较好的细化效果，但是变质处理难以控制、工艺复杂、反应剧烈，加之很多变质剂具有毒性，严重损害了人体健康和污染环境；而采用快速凝固、挤压铸造、喷射沉积、电磁搅拌等方法也能不同程度的细化初生硅相，但是这些方法生产成本过高，工艺流程复杂，耗能高，目前，还难以在生产中推广应用，还停留在实验室研发阶段。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种工艺简单、所得组织优良的一种免变质过共晶铝硅合金的制备方法。[0005]本发明是免变质过共晶铝硅合金的制备方法，其步骤为：（1）将质量分数为25%Si的高硅铝合金和纯铝按照质量比例2.57/1～7.33/1的比例称取，分别熔炼；（2）将熔化好的高硅合金熔体在900℃时倒入纯铝熔体中，此时纯铝熔体温度为660℃；（3）进行搅拌、静置，达到浇铸温度700℃后浇注成形。[0006]与其他方法相比，本发明的制备工艺具有如下优点：与变质处理相比较，工艺简单易行，容易控制，对合金熔体没有污染，并且可以达到与变质相同的效果，生产效率高，成本低廉，适用于大规模工业化生产。附图说明[0007]图1是一般铸造方法铸造的Al-18%Si合金的组织金相图，图2是高硅合金在3CN102864350A说明书2/2页900℃，纯铝的温度为660℃制备的Al-18%Si合金的组织金相图，图3是高硅合金在900℃，纯铝的温度为660℃制备的Al-20%Si合金的组织金相图，图4是高硅合金在900℃，纯铝的温度为660℃制备的Al-22%Si合金的组织金相图。具体实施方式