[發(fā)明專利]鋁鈣銻中間合金孕育劑及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711023599.0 | 申請(qǐng)日： | 2017-10-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107881369B | 公開（公告）日： | 2020-06-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 于宏辰;寧玉恒;孫旭;尤洋;孫越 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 大唐東北電力試驗(yàn)研究所有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C22C21/00 | 分類號(hào)： | C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06 |
| 代理公司： | 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674 | 代理人： | 鄭海 |
| 地址： | 130012 吉林*** | 國(guó)省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鋁鈣銻 中間 合金 孕育 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種用于細(xì)化鋁?鎂?硅合金中初生、共晶Mg2Si晶粒的中間合金孕育劑及其制備方法，鋁鈣銻中間合金孕育劑，各元素化學(xué)質(zhì)量百分比為：鋁60，鈣10?20，銻20?30。其制備方法為：在二氧化碳?xì)怏w的保護(hù)下，將一定量的純鋁700℃進(jìn)行熔化，然后將鋁鈣合金(Al?40Ca)和純銻同時(shí)加入到熔體中，完全熔化后進(jìn)行攪拌，隨后澆鑄成錠或擠壓成線材。該中間合金具有制備方法簡(jiǎn)單、使用方便、變質(zhì)效果穩(wěn)定、具有長(zhǎng)效性等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，特別是涉及一種用于細(xì)化鋁-鎂-硅合金中初生、共晶Mg2Si晶粒的中間合金孕育劑及其制備方法。
背景技術(shù)
金屬間化合物Mg2Si具有低密度、高熔點(diǎn)、高彈性模量和低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)而普遍作為鋁合金材料的增強(qiáng)體。然而，在傳統(tǒng)鑄造的鋁-鎂-硅合金中，初生Mg2Si通常呈現(xiàn)為粗大的樹枝晶，割裂基體、產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)重?fù)p害了合金的力學(xué)性能，限制了其廣泛應(yīng)用。雖然中間合金變質(zhì)劑的加入可以細(xì)化初生、共晶Mg2Si的晶粒，但其用量大、晶粒細(xì)化效果欠佳等缺點(diǎn)限制了該技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。熔體中異質(zhì)核心的存在，可以在形核階段促進(jìn)晶體核心的形成，從而有效細(xì)化晶粒。
因此，急需開發(fā)一種制備工藝簡(jiǎn)單、可靠且能夠有效細(xì)化鋁鎂硅合金中初生、共晶Mg2Si晶粒的中間合金孕育劑。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、可靠且能夠有效細(xì)化鋁-鎂-硅合金中初生、共晶Mg2Si晶粒的鋁-鈣-銻中間合金孕育劑及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
鋁鈣銻中間合金孕育劑，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：鋁60，鈣10-20，銻20-30。
用于制備鋁鈣銻中間合金孕育劑的方法，其制備過(guò)程包括以下步驟：
首先，分別按質(zhì)量百分比稱取原材料：純鋁30-45％，鋁鈣合金(Al-40Ca)25-50％，純銻20-30％；
其次，在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)下的熔煉爐中將純鋁熔化至700℃，然后將鋁鈣合金(Al-40Ca)、純銻同時(shí)加入，待完全熔化后攪拌均勻；
最后，澆鑄成錠或擠壓成線材。
本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)：(1)鈣、銻可以在熔體中形成初生Mg2Si異質(zhì)核心，有效細(xì)化晶粒；(2)所制備合金易在熔化和分散，使用方便；(3)加入量少，在鈣、銻加入量均小于0.3％的情況下，初生Mg2Si的晶粒尺寸從～300μm減小到～8μm；形貌由粗大的樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的切角八面體；共晶Mg2Si由粗大的漢字狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的短棒狀；(4)變質(zhì)效果穩(wěn)定，具有長(zhǎng)效性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明未變質(zhì)Al-20Mg2Si合金光鏡組織；
圖2是本發(fā)明0.5wt.％Al60Ca20Sb20合金變質(zhì)后Al-20Mg2Si合金光鏡組織；
圖3是本發(fā)明0.5wt.％Al60Ca10Sb30合金變質(zhì)后Al-20Mg2Si合金光鏡組織；
圖4是本發(fā)明0.5wt.％Al60Ca15Sb25合金變質(zhì)后Al-20Mg2Si合金光鏡組織。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
制備鋁鈣銻中間合金孕育劑的方法，其制備過(guò)程包括以下步驟：
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