[發明專利]一種鋁硅合金的銅-鍶-磷合金變質劑及其生產工藝

無效

• 申請號: 201210409666.3
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102888524A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 張緒平;張文;張霄霄
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種合金金屬材料及生產工藝，特別是一種鋁硅合金的銅-鍶-磷合金變質劑及其生產工藝。

背景技術

鋁硅合金具有輕質、高強、高耐磨、高耐熱性及低膨脹性等特點，因此它被廣泛的應用于汽車、航天等領域。但是長期以來，困擾和限制鋁硅合金應用的主要問題是：脆性大，切削加工性差。因為鋁硅合金的由粗大板狀的初生硅和粗針狀的共晶硅所組成。粗大的初生硅作為硬質點可以提高合金耐磨性，但因其硬而脆，割裂基體嚴重，故使合金的力學性能降低，同時其加工性能變差，加工時刀具易磨損，表面光潔度差。因此，如何細化初生硅和共晶硅，提高合金的力學性能，對鋁硅合金變質理論的完善發展及其應用具有重要的意義。

目前，現有技術對鋁硅合金中初晶硅和共晶硅變質處理工藝中，先用鋁-磷合金進行變質，然后再用鋁-鍶中間合金進行變質處理。變質分兩次作業，費工費時。

發明內容：

本發明的目的是要提供一種低熔點、含鍶量高，初晶硅和共晶硅的變質同時進行的鋁硅合金的銅-鍶-磷合金變質劑及其生產工藝。

本發明的目的是這樣實現的：本發明包括銅-磷-鍶變質劑和變質劑的生產工藝，

該變質劑為銅-磷-鍶變質劑，重量百分比為：銅60%-80%；磷6%-10%；鍶10%-20%。

本發明的銅-磷-鍶合金變質劑的生產工藝，包括以下步驟：

（1）首先按銅-磷中間合金60%-?80%、工業純銅10%-20%、鍶10%-20%的質量百分比稱取原料；其中，銅-磷中間合金的含磷量為14%；

（2）在熔煉爐中將純銅和銅-磷中間合金熔化至1150℃-1300℃，在惰性氣體保護下加入已稱取好的純鍶，迅速攪拌至反應完全；

（3）直接澆注成錠或制備成線材，制作成銅-鍶-磷變質劑。

有益效果，由于采用了上述方案，銅-磷-鍶三種物質進行高溫熔煉后成為銅-磷-鍶變質劑，其中含有磷，由于磷有毒，所以所加入的磷是以銅磷合金的形式加進入，熔點低，含鍶量高，減少因加入長效變質劑而帶入的氣體量，提高鑄件產品質量；初晶硅和共晶硅可以同時變質，與現有的兩次分開作業處理的變質相比，處理作業時省時省工。

具體實施方式：

實施例1：

（1）首先按銅-磷合金60%、工業純銅20%、鍶20%的質量百分比稱取原料；（2）在熔煉爐中將純銅和銅-磷中間合金熔化至1250℃，在惰性氣體保護下加入已稱取好的鍶，迅速攪拌至反應完全；其中，銅-磷中間合金的含磷量為14%，是外購產品；（3）直接澆注成錠或制備成線材。

按照上述配比得到的銅-磷-鍶中間合金的變質劑，其化學成分質量百分比為：磷6%，鍶18%，其余為銅。

在使用時，先將銅-磷-鍶合金變質劑預熱，然后當鋁硅合金熔化后，溫度升到780℃-830℃，將預熱好的變質劑加入鋁硅合金的溶液中，加入量為鋁硅重量的0.3%，經3-5分鐘溶解后，輕微攪拌，靜止5分鐘扒渣，再靜止4分鐘，澆注。

實施例2：

（1）首先按銅-磷合金70%、工業純銅15%、鍶15%的質量百分比稱取原料；（2）在熔煉爐中將純銅和銅-磷中間合金熔化至1250℃，在惰性氣體保護下加入已稱取好的鍶，迅速攪拌至反應完全；其中，銅-磷中間合金的含磷量為14%，是外購產品；（3）直接澆注成錠或制備成線材。

按照上述配比得到的銅-磷-鍶中間合金的變質劑，其化學成分（質量百分比）為：

磷8%，鍶13%，其余為銅。

實施例3：

（1）首先按銅-磷合金80%、工業純銅10%、鍶10%的質量百分比稱取原料；（2）在熔煉爐中將純銅和銅-磷中間合金熔化至1250℃，在惰性氣體保護下加入已稱取好的鍶，迅速攪拌至反應完全；其中，銅-磷中間合金的含磷量為14%，是外購產品；（3）直接澆注成錠或制備成線材。

按照上述配比得到的銅-磷-鍶中間合金的變質劑，其化學成分（質量百分比）為：

磷10%，鍶8%，其余為銅。?