[發(fā)明專利]一種Al-Si合金用的變質劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310232319.2
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103320658A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 趙衛(wèi)濤;劉飛;劉永昌;時世佼;陳邵龍;馬明明;郝麗榮;王文紅;臧立國
• 申請（專利權）人: 河北四通新型金屬材料股份有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/06
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種Al-Si合金用的變質劑，其特征在于：該變質劑包括有：0.5wt%～7.5wt%的磷(P)、0.01wt%～1.0wt%的鐵(Fe)、0.01wt%～30.0wt%的硅(Si)、0.001wt%～15.0wt%的銅(Cu)、0.001wt%～1.0wt%的鈦(Ti)和余量的鋁(Al)。

2.制備如權利要求1所述的Al-Si合金用的變質劑的方法，其特征在于有下列步驟：

步驟一：配制含磷原料

含磷原料是單質磷、磷鹽和磷化鋁中的一種或者兩種以及兩種以上的組合；所述單質磷是白磷、黑磷、紅磷；所述磷鹽是磷酸鈉、磷酸鈣、磷酸鉀；所述磷鹽和磷化鋁是以磷含量為計量用量加入的；

用量A：制10重量份的含磷原料全部為單質磷、磷鹽和磷化鋁中的一種；

用量B：制10重量份的含磷原料以單質磷與磷鹽組合，則單質磷與磷鹽的磷含量的重量份比為1～9:9～1；

用量C：制10重量份的含磷原料以單質磷與磷化鋁組合，則單質磷與磷化鋁以磷含量的重量份比為1～9:9～1；

用量D：制10重量份的含磷原料以磷鹽與磷化鋁組合，則磷鹽與磷化鋁以磷含量的重量份比為1～9:9～1；

用量E：制10重量份的含磷原料以單質磷、磷鹽與磷化鋁組合，則單質磷、磷鹽與磷化鋁以磷含量的重量份比為1～5:5～1:4～1；

所述含磷原料為粉材，其粒度是5目～200目，使用前保持干燥或烘干。

步驟二：鋁液或鋁合金液準備

步驟21：將工業(yè)純鋁在700℃～1500℃的溫度下熔化，制得鋁液熔體；所述工業(yè)純鋁的質量百分比純度為96%～99.9%；或者

將硅、工業(yè)純鋁在700℃～1500℃的溫度下熔化，制得鋁硅合金液熔體；用量：制10重量份的鋁硅合金液熔體，則硅與工業(yè)純鋁的重量份比為0.1～3:9.9～7；或者

將銅、工業(yè)純鋁在700℃～1500℃的溫度下熔化，制得鋁銅合金液熔體；用量：制10重量份的鋁銅合金液熔體，則銅與工業(yè)純鋁的重量份比為0.1～1.5:9.9～8.5；

步驟22：在鋁液熔體/鋁硅合金液熔體/鋁銅合金液熔體中加入精煉劑進行熔體凈化，得到精質鋁液或者鋁合金液；

用量：100重量份的工業(yè)純鋁中加入0.1重量份～0.5重量份的精煉劑；

所述的精煉劑是氯鹽和氟鹽的混合物；

制10重量份的精煉劑所需氯鹽與氟鹽的重量份比為1～9:9～1；

其中，氯鹽為KCl（氯化鉀）或者NaCl（氯化鈉）；

其中，氟鹽為KF（氟化鉀）或者NaF（氟化鈉）；

步驟三：制變質劑

步驟31：將三分之一等分的含磷原料加入至溫度為700℃～1500℃的精質鋁液中，在攪拌速度為5轉/分鐘～90轉/分鐘的條件下攪拌1分鐘～15分鐘后停止攪拌，形成第一中間混合物；

步驟32：保溫靜置第一中間混合物，攪拌熔化反應1分鐘～15分鐘后，形成第二中間混合物；

步驟33：將三分之一等分的含磷原料加入至溫度為700℃～1500℃的第二中間混合物中，在攪拌速度為5轉/分鐘～90轉/分鐘的條件下攪拌1分鐘～15分鐘后停止攪拌，形成第三中間混合物；

步驟34：保溫靜置第三中間混合物，熔化反應1分鐘～15分鐘后，形成第四中間混合物；

步驟35：將最后的三分之一等分的含磷原料加入至溫度為700℃～1500℃的第四中間混合物中，在攪拌速度為5轉/分鐘～90轉/分鐘的條件下攪拌1分鐘～15分鐘后停止攪拌，形成液態(tài)變質劑；

步驟四：變質劑澆鑄成形

步驟41：將溫度為700℃～1500℃的液態(tài)變質劑攪拌1～30分鐘，然后降溫至700℃～1100℃保溫；

步驟42：將溫度為700℃～1100℃的液態(tài)變質劑在攪拌速度為5轉/分鐘～90轉/分鐘的條件下，合金液澆鑄的時間控制在3～30秒以內，防止偏析，進行鑄錠成形，冷卻凝固后脫模，得到變質劑鑄錠。

3.根據權利要求2所述的制備Al-Si合金用的變質劑的方法，其特征在于：制得的變質劑包括有：0.5wt%～7.5wt%的磷(P)、0.01wt%～1.0wt%的鐵(Fe)、0.01wt%～30.0wt%的硅(Si)、0.001wt%～15.0wt%的銅(Cu)、0.001wt%～1.0wt%的鈦(Ti)和余量的鋁(Al)。