[發(fā)明專利]一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710356502.1 | 申請日： | 2017-05-19 |
| 公開（公告）號： | CN107177747A | 公開（公告）日： | 2017-09-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 邱豐;朱琳;姜啟川 | 申請（專利權(quán)）人： | 吉林大學(xué) |
| 主分類號： | C22C1/06 | 分類號： | C22C1/06;C22C1/03;C22C45/02 |
| 代理公司： | 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11531 | 代理人： | 李宏偉 |
| 地址： | 130025 吉林省長春市人*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 合金 孕育 細(xì)化 鋁合金 添加 工藝 | ||
1.一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一、非晶合金的制備：
a、將Fe、B、Si表面氧化膜打磨干凈，然后按比例配好并靜置在盛放有無水酒精的燒杯中防止其氧化；
b、將配好的Fe、B、Si按照熔點(diǎn)由低至高依次疊放于水冷銅模坩堝中，以縮短高熔點(diǎn)金屬熔化時(shí)間，并防止低熔點(diǎn)金屬的揮發(fā)；
c、蓋好爐蓋，在正式熔煉前進(jìn)行兩次抽真空，每次抽真空都到6.0×10-3Pa并充入高純Ar氣以稀釋殘余氧氣；
d、兩次抽真空后，充入0.5個(gè)大氣壓的高純度Ar氣以稀釋爐內(nèi)殘余的氧；
e、打開磁攪拌熔煉合金，為保證非晶合金成分的均勻性，需將熔煉好的合金反復(fù)翻轉(zhuǎn)繼續(xù)熔煉，熔煉次數(shù)大于等于5，每次熔煉2-4min；
f、將熔融狀態(tài)下的合金液吸鑄到水冷銅模坩堝下面的銅模具中進(jìn)行快速冷卻，得到非晶合金棒料；
步驟二、非晶條帶的制備：將反復(fù)熔煉得到的非晶合金棒料放置于高真空中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行重熔，然后在高純氬氣保護(hù)條件下噴射在3000r/min的高速銅輥輪模具上制成非晶薄帶；
步驟三、含非晶預(yù)制塊的制備：將步驟二制得的非晶條剪成碎片，稱量所需的非晶合金的質(zhì)量，并和鋁粉以15:85的質(zhì)量比混合后用鋁箔包住冷壓成塊，得到ф30的圓餅狀預(yù)制塊。
步驟四、未孕育鋁合金的制備：
a、將預(yù)先稱量好的Al-Si-Mg合金放置于坩堝中并隨坩堝一起放入坩堝式電阻熔煉爐內(nèi)，升溫至1023K；
b、待合金完全熔化后并保溫30min，再加入一定量的清渣劑對合金液進(jìn)行精煉除渣，打渣處理后保溫10min；
c、將合金液澆鑄到金屬型模具中，得到未孕育的鋁合金；
步驟五、鋁合金孕育：
a、將預(yù)先稱量好的未孕育鋁合金放置于坩堝中并隨坩堝一起放入坩堝式電阻熔煉爐內(nèi)，升溫至1023K；
b、待未孕育鋁合金完全熔化后并保溫30min，再加入一定量的清渣劑對合金液進(jìn)行精煉除渣，打渣處理后保溫10min；
c、將制得的非晶條帶剪碎后的碎片或含非晶的預(yù)制塊加入到合金液中，并均勻攪拌，保溫，保溫時(shí)間為10-30min；
d、對混合液進(jìn)行攪拌，攪拌完畢后澆鑄到金屬型模具內(nèi)，得到細(xì)化完成的鋁合金。
所述孕育處理后的鋁合金組織和力學(xué)性能均得到了優(yōu)化：
a、在最佳的孕育工藝下(孕育劑以冷壓成塊形式添加0.1wt.％，孕育時(shí)間20min，采用機(jī)械攪拌工藝)，晶粒尺寸由原來的800-1000μm減小到了大約180μm，減小了4倍；
b、在最佳的孕育工藝下(孕育劑以冷壓成塊形式添加0.1wt.％，孕育時(shí)間20min，采用機(jī)械攪拌工藝)，合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變由未孕育合金的170.33 MPa、289.05MPa和13.70％，分別提高到了225.79MPa、342.84MPa和18.45％，比未孕育合金提高了32.56％、18.61％和34.67％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝，其特征在于：所述銅模具的尺寸為7mm，所用金屬模的尺寸為200mm×150mm×12mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝，其特征在于：所述非晶條帶的制備具體包括以下步驟：
a、將非晶合金料棒放置于石英坩堝中，抽真空到6.0×10-3Pa；
b、向爐中充入0.6個(gè)大氣壓的Ar氣，再向噴注瓶中充入1.6個(gè)大氣壓的Ar氣，使得壓差在0.9-1.1個(gè)大氣壓；
c、當(dāng)高速銅輥輪模具轉(zhuǎn)速為3000r/min后打開中頻感應(yīng)電源，熔化棒料，最后將熔化的合金液噴注在高速銅輥輪模具上，制得寬為1-2mm，厚35-45μm非晶條帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝，其特征在于：所述非晶合金料棒為Fe79.58B11.26Si9.26料棒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用非晶合金孕育細(xì)化鋁合金的添加工藝，其特征在于：所述Al-Si-Mg合金為亞共晶Al-Si-Mg。
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