过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102839291A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102839291A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201210389246.3(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)发明人李元东胡韶华马颖陈体军郝远(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.C22C1/03(2006.01)C22C21/02(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55页(54)发明名称过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法(57)摘要过共晶铝硅中的初生硅的细化方法，将高硅铝合金(质量分数25%Si)和纯铝按照4/1的质量比例进行配制过共晶铝硅合金，配制后的合金熔体不再进行变质处理，而是进行保温处理，保温后可得到尺寸细小、形状规整的初生硅相。本发明的特征是根据所配制目标合金的成分，将高硅铝合金和纯铝按照4/1的质量比例分别在两个电阻炉中熔化，当精炼除渣后的高硅铝合金的温度为780℃，纯铝的温度为660℃时，将熔化好的高硅合金倒入纯铝熔体中，适当搅拌静置，当熔体达到浇铸温度（675℃～695℃）时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温（675℃～695℃）45min后浇注成形。CN102839ACN102839291A权利要求书1/1页1.过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法，其步骤为：(1)将甲乙两种母合金按照4/1的质量比例分别放入两个高温电阻炉中进行加热熔化，甲为Al-25%Si过共晶型合金，乙为纯铝；(2)当两种母合金熔化并达到各自精炼温度时，对它们分别进行精炼、除气、除渣，用热电偶测温，对熔体温度进行控制；(3)当高硅铝合金的温度为780℃，纯铝的温度为660℃时，将高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并适当搅拌静置；(4)当熔体达到浇铸温度675℃～695℃时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温，等温温度为675℃～695℃，保温时间为45分钟，然后浇注成形。2CN102839291A说明书1/2页过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法技术领域[0001][0001]本发明涉及合金配制与制备技术领域，特别是涉及一种过共晶铝硅合金初生硅的细化方法。背景技术[0002]过共晶铝硅合金具有硬度高、线膨胀系数低、高耐磨性、密度小等优点，是理想的汽车用活塞材料。但过共晶铝硅合金组织中存在大量的初生硅和共晶硅，在传统铸造过程中初生硅相极易长成粗大的板块状或长条状，严重割裂铝基体导致铸件力学性能大大下降，且切削性能变差，从而限制了其大量的工业应用。近几十年来，世界各国铸造工作者研究并采用了不少有效措施来细化初生硅，细化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、高压压铸、喷射沉积等。变质细化法具有效果明显，操作简单的有点，但操作过程中环境较差且容易带入其他杂质元素而影响合金的性能；改进铸造法细化效果也较好，但需要专门的设备，增加了工业成本，故不适合大量生产。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法。[0004]本发明是过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法，其步骤为：(1)将甲乙两种母合金按照4/1的质量比例分别放入两个高温电阻炉中进行加热熔化，甲为Al-25%Si过共晶型合金，乙为纯铝；(2)当两种母合金熔化并达到各自精炼温度时，对它们分别进行精炼、除气、除渣，用热电偶测温，对熔体温度进行控制；(3)当高硅铝合金的温度为780℃，纯铝的温度为660℃时，将高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并适当搅拌静置；(4)当熔体达到浇铸温度675℃～695℃时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温，等温温度为675℃～695℃，保温时间为45分钟，然后浇注成形。[0005]本发明的有益之处为：本发明中使用的设备简单，操作简易，成本低廉，对环境无污染，对过共晶铝硅合金中初生硅相的细化效果较好，适用于大规模工业化生产。附图说明[0006]图1为Al-25%Si（780℃）合金熔体倒入纯铝（660℃）熔体后，未经保温处理在675℃浇注的金相组织，图2为在675℃下保温45min后的金相组织。图3为Al-25%Si（780℃）合金熔体倒入纯铝（660℃）熔体后，未经保温处理在685℃浇注的金相组织，图4为在685℃下保温45min后的金相组织。图5为Al-25%Si（780℃）合金熔体倒入纯铝（660℃）熔体后，未经保温处理在695℃浇注的金相组织，图6为在695℃下保温45min后的金相组织。3CN102839291A说明书2/2页具体实施方式[0007]本发明是过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法