一种细化高硅铝硅合金组织中初晶硅的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103205585A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103205585103205585A(43)申请公布日2013.07.17(21)申请号201310125444.3(22)申请日2013.04.11(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人祖方遒张先锋陈忠华席赟黄中月刘兰俊(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C21/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称一种细化高硅铝硅合金组织中初晶硅的方法(57)摘要本发明公开了一种细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法。将预先分别制备好的同成分高温熔体和低温熔体以1:1～3:1比例进行混溶处理，之后将混合熔体冷却至750~780℃的预设温度下进行等温处理，然后浇铸到模具中凝固获得初晶硅显著细化的铸件组织。其高温熔体制备中，先升温至1000℃左右预处理，再升温至1200℃左右保温让其经历不可逆结构转变，随后降温至1000℃左右保温待用；其低温熔体制备也经历同样高温处理，不同的是冷却至液固两相区进行升温和降温的2~3轮的循环处理后保温待用。本发明可使Si＞18%的高硅铝硅合金中初晶硅平均尺寸细化到17～23μm，且因硅晶粒外缘钝化而降低应力集中；本发明避免了以往加变质剂（含P等）方法对生产及社会环境造成的严重污染。CN103205585ACN103258ACN103205585A权利要求书1/1页1.一种细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于，按以下步骤操作：(1)将制备好的经过不可逆结构转变的1000℃左右的铝硅高温合金熔体与铝硅低温合金熔体以1:1～3:1的质量比混溶；(2)混溶后，在覆盖剂的保护下将混合合金熔体放入保温炉中冷却至设定温度，并在此设定温度的炉子中进行等温处理,根据合金成分，其保温炉的预设等温温度为750～780℃，混合熔体达到此预设温度后的合适等温时间为40秒～20分钟；(3)混合熔体等温处理之后，浇注入模具凝固得到铸件。2.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅低温合金熔体按照以下方法制备而得：使低温熔体也经历高温处理而发生不可逆结构转变，并在此后冷却至液固两相区进行升温和降温的循环处理后，即得。3.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅低温合金熔体按照以下方法制备而得：按常规方法配料、熔炼、成分检测、精炼后的合金熔体在覆盖剂的保护下随炉子升温至1000℃左右保温30分钟左右实现预转变，再随炉升温至1200℃左右保温5分钟左右让其经历不可逆的液态结构转变，随后从炉子中取出在覆盖剂的保护下快速于空气中冷却至600℃左右放入炉子中均温4～6分钟，再升温至680℃左右均温5分钟左右，之后再于空气中冷却至600℃左右放入炉子中均温4～6分钟，将上述“冷却后均温—再升温后均温”的过程循环2～3次，之后将温度快速降至640～660℃均温0～30分钟，即得低温熔体。4.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅合金高温熔体的制备方法为：按常规方法配料、熔炼、成分检测、精炼后的合金熔体在覆盖剂的保护下升温至1000℃左右保温30分钟左右，实现预转变，再随炉升温至1200℃左右保温5分钟左右让其经历不可逆结构转变，随后降温至1000℃左右保温，制备得到1000℃左右的铝硅高温合金熔体以备使用。5.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的覆盖剂为光卤石覆盖剂，所述的混溶指的是将铝硅低温合金熔体加入到铝硅高温合金熔体中。6.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅低温合金熔体处于合金的液相线和固相线温度之间。7.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于:所述的高温铝硅合金原料与所述的低温铝硅合金原料其化学成分质量百分比均为：Si占18～22%，余量为Al。8.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅低温合金熔体、铝硅高温合金熔体中的成分检测指的是：将熔炼好的合金熔体取样，光谱直读分析其成分并调整至需要的合金成分。9.根据权利要求1所述的细化高硅铝硅合金初晶硅组织的方法，其特征在于：所述的铝硅低温合金熔体、铝硅高温合金熔体中精炼步骤指的是保持温度不变以六氯乙烷精炼20～30分钟得到合金液。2CN103205585A说明书1/6页一种细化高硅铝硅合金组织中初晶硅的方法技术领域[000