[發(fā)明專利]提高亞共晶Al-Si合金電導(dǎo)率的長效變質(zhì)劑及制備和使用方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410433754.6 | 申請日： | 2014-08-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN104195385A | 公開（公告）日： | 2014-12-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李潤霞;姜錫博;于寶義;勾洋洋;馬廣輝;白彥華;李榮德 | 申請（專利權(quán)）人： | 沈陽工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C22C21/04 | 分類號(hào)： | C22C21/04 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109 | 代理人： | 梁焱 |
| 地址： | 110870 遼寧省*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 提高 亞共晶 al si 合金 電導(dǎo)率 長效 變質(zhì) 制備 使用方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種提高亞共晶Al-Si合金電導(dǎo)率的長效變質(zhì)劑及制備和使用方法。
背景技術(shù)
鋁硅合金是應(yīng)用最廣泛的鑄造鋁合金之一，廣泛應(yīng)用在于高壓輸電設(shè)備，如高壓開關(guān)、高壓罐體等。
鋁硅合金中硅的加入使合金在保持金屬鋁的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還提高了合金的流動(dòng)性和耐磨性，降低了合金的熱裂傾向和收縮率，保證了合金良好的鑄造性能；但是未變質(zhì)的亞共晶鋁硅合金其共晶硅呈粗大的板片或條片狀，嚴(yán)重地割裂鋁基體，降低合金的強(qiáng)度和塑性。
高壓輸電設(shè)備中的一些零部件對力學(xué)性能和導(dǎo)電性能要求較高。亞共晶鋁硅合金的組織主要由α（Al）和共晶硅組成，由于硅是一種半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性能遠(yuǎn)不及鋁，所以鋁硅合金其電導(dǎo)率大小主要由α（Al）和共晶硅形態(tài)決定。未變質(zhì)的鋁硅合金其共晶硅相呈粗大的層片狀分布于合金中，極大的減少了鋁基體的有效導(dǎo)電截面，降低了電導(dǎo)率。
亞共晶鋁硅合金變質(zhì)主要通過三方式獲得：一是通過化學(xué)變質(zhì)提高共晶硅的長大速度；二是通過快速凝固來提高共晶硅的長大速度；三是通過超聲波處理和電磁攪拌等其他方法。由于化學(xué)變質(zhì)方法具有操作簡單、成本較低和效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用最為廣泛。
目前亞共晶鋁硅合金常用的變質(zhì)劑主要有Na變質(zhì)、Sr變質(zhì)、Sb變質(zhì)、Te變質(zhì)和RE變質(zhì)，其中Na變質(zhì)及Sr變質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中最為常見，變質(zhì)效果最為理想，但Na變質(zhì)的有效變質(zhì)時(shí)間只有40min左右，變質(zhì)過程中會(huì)腐蝕設(shè)備，產(chǎn)生有害氣體，因此在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用有限；Sr變質(zhì)存在30min左右的孕育期，易產(chǎn)生含鍶化合物夾雜，且變質(zhì)過程存在吸氣傾向，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生大量氣孔，從而降低合金力學(xué)性能。
但是經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上述變質(zhì)劑變質(zhì)處理亞共晶鋁硅合金后對電導(dǎo)率提升并不理想，以ZL101合金為例，經(jīng)上述變質(zhì)劑變質(zhì)處理ZL101合金后電導(dǎo)率如表2所示，為此，研究一種提高亞共晶鋁硅合金電導(dǎo)率的長效變質(zhì)劑是非常必要的。
表2??鑄態(tài)ZL101合金電導(dǎo)率
目前國內(nèi)外對亞共晶鋁硅合金的變質(zhì)劑和變質(zhì)工藝作了大量研究，如?“一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法”（申請?zhí)?201210514292.1）實(shí)際發(fā)明內(nèi)容是采用Al-Sr合金絲作為變質(zhì)劑通過喂絲機(jī)加入到4032鋁合金中及變質(zhì)劑加入工藝，有效Sr加入量達(dá)到0.01~0.05?wt.%。“一種鋁合金變質(zhì)工藝”（申請?zhí)?201210042187.2）實(shí)際發(fā)明為采用Sr變質(zhì)鋁合金的精煉除氣、除氧化夾雜的熔煉工藝方法。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種提高亞共晶Al-Si合金電導(dǎo)率的長效變質(zhì)劑及制備和使用方法，目的是改變共晶硅形貌并提高電導(dǎo)率，同時(shí)提高合金的力學(xué)性能。
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