[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于IC裝備專(zhuān)用鑄造鋁合金的變質(zhì)劑及變質(zhì)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710898305.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107723491B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王君昆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京九鼎通信設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C1/03
• 分類(lèi)號(hào): C22C1/03;C22C1/06;C22C21/04
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;李瑩瑩

本發(fā)明涉及一種用于IC裝備專(zhuān)用鑄造鋁合金的變質(zhì)劑及變質(zhì)處理方法，所述變質(zhì)劑由變質(zhì)劑A和變質(zhì)劑B組成，所述變質(zhì)劑A包括如下成分：Mn、Ce、Sr、Bi和Al；所述變質(zhì)劑B包括如下原料：NaCl、KCl、NaF、SrCO₃、K₂TiF₆和BaCl₂；本發(fā)明的變質(zhì)處理方法包括兩次變質(zhì)處理過(guò)程，兩次變質(zhì)處理分別采用了變質(zhì)劑A和變質(zhì)劑B，由此使得變質(zhì)元素與鋁合金熔體中的Si元素接觸更加廣泛，從而使變質(zhì)效果更加均勻，變質(zhì)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)久，組織的晶粒更加細(xì)小，顯著提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，延緩變質(zhì)衰退，減少了重復(fù)變質(zhì)處理次數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變質(zhì)劑，具體涉及一種用于IC裝備專(zhuān)用鑄造鋁合金的變質(zhì)劑及變質(zhì)處理方法。

背景技術(shù)

集成電路(Intergrate Circuit,IC)裝備專(zhuān)用的鑄造鋁合金，利用反重力低壓鑄造設(shè)備，采用多種成型方法融為一體的“整體鑄造成型”技術(shù)生產(chǎn)鑄件產(chǎn)品，具有良好的力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度高、屈服強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率好和硬度高，并兼顧良好的應(yīng)變性能、抗腐蝕性能、電子特性和電磁性，材料純度高、致密度高等，適用于制造IC裝備上形狀較為復(fù)雜的典型腔室件，例如靶上腔體、靶下腔體、透鏡扁盒、330S傳輸腔體件以及330PLUS傳輸腔件等高致密度精密零部件。

制備變質(zhì)劑及熔體處理是鑄造鋁合金(含Si6-10％)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其目的是改變共晶硅(β相)或初晶硅的形貌，從而提高合金的力學(xué)性能。國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的多種常用變質(zhì)劑，比如鋁-鍶、稀土-銻、稀土-鉍等，在生產(chǎn)中、小鋁硅合金鑄件時(shí)，具有很好的變質(zhì)效果。IC裝備專(zhuān)用鑄造鋁合金鑄件，多屬于大型鑄件，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是體積大、形狀復(fù)雜、壁厚較大(200-250mm)，熱節(jié)處凝固較緩慢。且在低壓鑄造條件下生產(chǎn)，存在燒注時(shí)間長(zhǎng)，鋁液停留時(shí)間長(zhǎng)，不便于反復(fù)多次變質(zhì)處理操作等問(wèn)題。鑄件容易出現(xiàn)變質(zhì)衰退和變質(zhì)不均勻，采用常規(guī)變質(zhì)劑及其處理方法，變質(zhì)效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于IC裝備專(zhuān)用鑄造鋁合金的變質(zhì)劑及變質(zhì)處理方法，該變質(zhì)劑主要應(yīng)用于反重力低壓鑄造設(shè)備條件下鑄造鋁合金的變質(zhì)，應(yīng)用該變質(zhì)劑對(duì)鋁合金鑄件進(jìn)行兩次變質(zhì)處理，使鋁液熔體中變質(zhì)元素與Si晶核接觸更加廣泛，從而使變質(zhì)效果更加均勻，變質(zhì)持續(xù)時(shí)間更加長(zhǎng)久，延緩變質(zhì)衰退。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一方面提供了一種鑄造鋁合金的變質(zhì)劑，由變質(zhì)劑A和變質(zhì)劑B組成，所述變質(zhì)劑A包括如下成分：Mn、Ce、Sr、Bi和Al；所述變質(zhì)劑B包括如下原料：NaCl、KCl、NaF、SrCO₃、K₂TiF₆和BaCl₂。

本發(fā)明提供的鑄造鋁合金的變質(zhì)劑是經(jīng)過(guò)精心篩選的，其組成與含量均與現(xiàn)有變質(zhì)劑不同。本發(fā)明的變質(zhì)劑分為兩組，其中變質(zhì)劑A中含有長(zhǎng)效變質(zhì)作用的Sr、Ce、Bi成分，用作沉淀變質(zhì)劑，用于對(duì)合金熔體的中下部位進(jìn)行變質(zhì)；變質(zhì)劑B含有細(xì)化組織的K₂TiF₆、BaCl₂組分，用作壓鹽變質(zhì)劑，用于對(duì)合金熔體的上部及表層進(jìn)行變質(zhì)。如此使得變質(zhì)劑中的變質(zhì)元素與鋁合金中的Si晶核接觸更加廣泛，從而使變質(zhì)效果更加均勻，延緩變質(zhì)衰退，解決在反重力低壓鑄造設(shè)備條件下生產(chǎn)時(shí)因鋁液澆注持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)變質(zhì)效果減弱的問(wèn)題。

在上述方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以做如下改進(jìn)：

進(jìn)一步的，所述變質(zhì)劑A中，各成分的重量百分比如下：Mn 4-5％、Ce30-40％、Sr2.5-3.5％、Bi 8-12％，余量為Al；需要說(shuō)明的是，成分Mn、Ce、Sr和Bi的重量百分比均指的是在變質(zhì)劑A中所占的重量百分比，當(dāng)各金屬元素的重量百分比在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以達(dá)到較優(yōu)的變質(zhì)效果。