一种过共晶铝硅合金初生硅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*CN102690964A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102690964A(43)申请公布日2012.09.26(21)申请号201210194047.7(22)申请日2012.06.13(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人田学雷张勇郑洪亮许荣福孙玉成(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人邓建国(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C21/04(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图77页(54)发明名称一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于过共晶铝硅合金初生硅细化的变质剂，其成份为硅0.1-30%，铁0.001-30%，余量为铝；以质量计。本发明还公开了一种用于过共晶铝硅合金初生硅细化的变质剂的制备方法，将工业纯铝或高纯铝于中频炉中融化，然后依次加入称量好的工业纯硅或高纯硅和工业纯铁，继续加热至完全熔解。保温并搅拌后浇注成锭或制成线材。本发明的过共晶铝硅合金初生硅变质剂含有初生硅的形核基底，大大提高初生硅的形核率，从而细化初生硅。该变质剂在合适比例加入过共晶铝硅合金中时，其对初生硅的变质效果是明显的，并且其效果要优于现在传统的AlP变质剂。CN102694ACN102690964A权利要求书1/1页1.一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂，其特征是，硅0.1-30%，铁0.001-30%，余量为铝；以质量计。2.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金初生硅变质剂，其特征是，硅0.1-25%，铁0.01-25%，余量为铝；以质量计。3.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金初生硅变质剂的制备方法，包括步骤如下：（1）按质量比称取工业纯铝或高纯铝、工业纯硅或高纯硅、工业纯铁原料；（2）在熔炼炉里将纯铝熔化至700-900℃，然后加入称量好的工业纯硅或高纯硅和工业纯铁，继续加热，保温至完全熔解；（3）将上述熔体浇铸成铸锭或连铸连轧成线材。4.如权利要求3所述的过共晶铝硅合金初生硅变质剂的制备方法，其特征是，所述步骤（2）中，在熔炼炉里将纯铝熔化至750-850℃。2CN102690964A说明书1/3页一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，涉及一种铸造铝硅合金技术，特别涉及一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂及其制备方法。背景技术[0002]过共晶铝硅合金由于其良好的耐磨性，体积稳定性等特点在汽车行业获得广泛应用。但是自然状态下初生硅粗大，恶化其性能。为了充分利用过共晶铝硅合金的性能需要对初生硅进行变质处理，细化初生硅尺寸。传统的方法是向熔体里加入含P元素的中间合金或者是盐类。但是加入磷盐污染环境，含P中间合金制备复杂，并且需要长时间的保温来达到变质效果。发明内容[0003]本发明为了解决上述技术问题，提供了一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂及其制备方法，该变质剂能细化初生硅，提高初生硅形核率。[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。[0005]一种过共晶铝硅合金初生硅变质剂，硅0.1-30%，铁0.001-30%，余量为铝；以质量计。[0006]所述过共晶铝硅合金初生硅变质剂，优选方案为，硅0.1-25%，铁0.01-25%，余量为铝；以质量计。[0007]上述过共晶铝硅合金初生硅变质剂的制备方法，包括步骤如下：（1）按质量比称取工业纯铝或高纯铝、工业纯硅或高纯硅、工业纯铁原料；（2）在熔炼炉里将纯铝熔化至700-900℃，然后加入称量好的工业纯硅或高纯硅和工业纯铁，继续加热，保温至完全熔解；（3）将上述熔体浇铸成铸锭或连铸连轧成线材。[0008]本发明的有益效果是，过共晶铝硅合金初生硅变质剂含有初生硅的形核基底，大大提高初生硅的形核率，从而细化初生硅。从实施例和对比例的比较中可以发现，该变质剂在合适比例加入过共晶铝硅合金中时，其对初生硅的变质效果是明显的。并且其效果要优于现在传统的AlP变质剂，在低于AlP添加量的同时，能使初生硅细化到尺寸低于AlP变质后的状态。附图说明[0009]图1是实施例1在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；图2是实施例2在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；图3是实施例3在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；图4是实施例4在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；图5是实施例5在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；3CN102690964A说明书2/3页图6是对比例1在砂型中自然冷却在500倍的光学显微镜下的金相照片；图7是对比例2在砂型中自