[發明專利]用于過共晶鋁硅合金的鍶-硅變質劑

無效

• 申請號: 201110302973.7
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102329997A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 張緒平;張文;楊永建;祁曉乾
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;B22D27/20;B22D21/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種鋁硅合金鑄造過程對熔體進行變質的熔劑，特別是一種用于過共晶鋁硅合金的鍶-硅變質劑。

技術背景

過共晶Al-Si合金具有密度小、導熱性好、熱膨脹系數小、耐磨、耐蝕、尺寸穩定性好等優點，而且熱裂傾向小。但是未經變質處理的過共晶鋁硅合金中存在粗大塊狀的初晶硅和粗大長針狀的共晶硅組織，嚴重地割裂Al基體的連續性，惡化合金的綜合力學性能和切削加工性能，制約了過共晶鋁硅合金的適用范圍。

發明內容

本發明的目的是要提供一種用于過共晶鋁硅合金的鍶-硅變質劑，解決嚴重地割裂Al基體的連續性，惡化合金的綜合力學性能和切削加工性能，制約過共晶鋁硅合金的適用范圍的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：用于過共晶鋁硅合金的變質劑，其質量百分比組成：鍶：20%-88.5%；硅：11.5%-80%。

所述鍶-硅合金的制備方法按以下步驟進行：

（1）按照質量百分比鍶20%-88.5%；硅11.5%-80%稱取硅粉和鍶粉，在真空中將其混合均勻；

（2）將上述混合粉末在1KN壓力下壓實成壓塊；

（3）將壓實的Si、Sr壓塊置于快速升溫爐中熔煉成Si-Sr合金，快速升溫爐在30min由室溫升溫至1500℃，保溫60min后，隨爐冷卻；

（4）將步驟3制備的硅-鍶合金破碎，球磨，球磨粒度為200目；

（5）將球磨好的Si-Sr變質劑在700℃-1045℃下進行熱處理，其中，在700℃下進行熱處理，獲得的變質劑為Sr和SiSr2的混合物；在1000℃下進行熱處理，獲得的變質劑為Si和Si2Sr的混合物；在1045℃下進行熱處理，獲得的變質劑為SiSr和Si2Sr的混合物。

有益效果，由于采用了上述方案，采用本發明變質劑，能使過共晶鋁硅合金中初生硅和共晶硅細化，從而提高合金使用性能。變質效果穩定、長效；制備工藝簡單，對環境污染小。解決了嚴重地割裂Al基體的連續性，惡化合金的綜合力學性能和切削加工性能，制約過共晶鋁硅合金的適用范圍的問題，達到了本發明的目的。

附圖說明

圖1是Al－20wt%Si合金未經變質時的金相組織照片。

圖2是Al－20wt%Si合金經700℃熱處理的硅鍶變質劑變質后的金相組織照片。

圖3是Al－20wt%Si合金經1000℃熱處理的硅鍶變質劑變質后的金相組織照片。

圖4是Al－20wt%Si合金經1045℃熱處理的硅鍶變質劑變質后的金相組織照片。

具體實施方式

實施例1：（1）變質劑的質量百分比組成為，硅：80%，鍶：20%。在1KN壓力下壓實；（2）將壓塊放入快速升溫爐中，使快速升溫爐在30min由室溫升溫至1500℃，保溫60min后，隨爐冷卻；（3）將步驟2制備的硅-鍶合金破碎，球磨，球磨粒度為200目；（4）將球磨好的Si-Sr變質劑在1000℃下進行熱處理，獲得的變質劑為Si和Si₂Sr的混合物。

實施例2：（1）變質劑的質量百分比組成為，硅：57.2%，鍶：42.8%。在1KN壓力下壓實；（2）將壓塊放入快速升溫爐中，使快速升溫爐在30min由室溫升溫至1500℃，保溫60min后，隨爐冷卻；（3）將步驟2制備的硅-鍶合金破碎，球磨，球磨粒度為200目。（4）將球磨好的Si-Sr變質劑在1045℃下進行熱處理，獲得的變質劑為SiSr和Si₂Sr的混合物。

實施例3：（1）變質劑的質量百分比組成為，硅：11.5%，鍶：88.5%。在1KN壓力下壓實；（2）將壓塊放入快速升溫爐中，使快速升溫爐在30min由室溫升溫至1500℃，保溫60min后，隨爐冷卻；（3）將步驟2制備的硅-鍶合金破碎，球磨，球磨粒度為200目；（4）將球磨好的Si-Sr變質劑在700℃下進行熱處理，獲得的變質劑為Sr和SiSr₂的混合物。