[發(fā)明專利]一種變質(zhì)劑、使用其精煉鋁合金的制備方法及得到的鋁合金

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• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108004436A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡中潮;李鑫劍;謝春明;劉杰;孟另柱
• 申請（專利權(quán)）人: 天津那諾機(jī)械制造有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 天津市尚文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 張東浩

本發(fā)明涉及一種變質(zhì)劑、使用其精煉鋁合金的制備方法及得到的鋁合金。本發(fā)明變質(zhì)劑的成分按照重量百分比為Te：1?5%，Sb成分按照重量百分比為：1?10%，余量為Al。將三元變質(zhì)劑加入到溫度為680?750℃的Al?Si合金中，使加入的Te含量為0.05?0.2wt%，均勻攪拌除氣后即可澆注。本發(fā)明的變質(zhì)工藝使用方便、Te、Sb復(fù)合變質(zhì)效果好，變質(zhì)使共晶硅沿著長度方向和寬度方向尺寸均降低。變質(zhì)效果穩(wěn)定、變質(zhì)有效時(shí)間長且無潛伏期，經(jīng)檢測變質(zhì)后2個(gè)小時(shí)仍然具有較好的變質(zhì)效果。變質(zhì)后合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率均有不同程度的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變質(zhì)劑、使用其精煉鋁合金的制備方法及得到的鋁合金。

背景技術(shù)

人們研究鋁-硅合金已經(jīng)有100多年的歷史了，由于合金具有良好的鑄造性能、較高的強(qiáng)度、較好的導(dǎo)電性能等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、高速鐵路、高壓電器、汽車制造等領(lǐng)域的具有廣泛的應(yīng)用，它占鋁合金鑄件產(chǎn)品的85-90%。但是這類合金共晶硅呈針狀極大的影響了合金的性能，所以共晶硅變質(zhì)一直是Al-Si合金在應(yīng)用中需要解決的實(shí)際問題。當(dāng)前應(yīng)用較多的是Na變質(zhì)和Sr變質(zhì)，Na變質(zhì)作用的時(shí)間短，一般情況下只有40分鐘。Sr變質(zhì)時(shí)間較長，但是Sr在使用的過程中容易吸氣，后續(xù)加工的過程中容易出現(xiàn)針孔缺陷，而且Sr極易燒損，有資料表明大概有40-60%Sr在熔體中被燒損。稀土變質(zhì)具有長效性以及重熔不衰退，但加入稀土變質(zhì)容易和鋁合金熔體中的氫和其它氧化物起反應(yīng)，導(dǎo)致用于變質(zhì)的稀土元素不好控制，且稀土合金價(jià)格較貴也是限制其應(yīng)用的一個(gè)主要原因。Sb是一種長效變質(zhì)劑，沒有潛伏期，而且價(jià)格便宜，但Sb變質(zhì)對冷卻速度較敏感，對于緩冷的厚壁砂型鑄件效果不明顯。Te也是一種長效變質(zhì)劑，冷卻速度對其變質(zhì)效果影響較小，但是Te變質(zhì)需要一定的孕育期，且價(jià)格昂貴，限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。采用Te、Sb復(fù)合變質(zhì)在某些方面可以互補(bǔ)、即能降低變質(zhì)對速度的敏感性同時(shí)也能縮短孕育期降低成本，基于此本發(fā)明采用Te、Sb復(fù)合變質(zhì)，研究其對亞共晶Al-Si合金組織和性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變質(zhì)劑、使用其精煉鋁合金的制備方法及得到的鋁合金。本發(fā)明的變質(zhì)劑采用Sb、Te復(fù)合變質(zhì)后，共晶硅變質(zhì)效果得到有效提高，而且變質(zhì)具有長效性，保溫2個(gè)小時(shí)共晶硅變質(zhì)效果仍然較好。對變質(zhì)后的鋁合金機(jī)械性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明：變質(zhì)后的鋁合金抗拉強(qiáng)度提高了10.8%，屈服強(qiáng)度提高了6.2%，延伸率提高了70.2%。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種復(fù)合變質(zhì)劑，所述復(fù)合變質(zhì)劑包含Al和Te、Sb，其中Te與Sb的重量比為1:1-2。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑，所述復(fù)合變質(zhì)劑為Al-Te-Sb三元合金。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑，Al-Te-Sb三元合金，按照重量百分比為Te：1-5%，Sb成分按照重量百分比為：1-10%，余量為Al。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑，Al-Te-Sb三元合金，還可采用1-5wt%Al-Te中間合金，1-10wt%Al-Sb中間合金，配制Al-Te-Sb三元合金。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

本發(fā)明還提供了所述的復(fù)合變質(zhì)劑精煉鋁合金的方法，在精煉時(shí)，往鋁合金熔煉液中加入復(fù)合變質(zhì)劑，加入后復(fù)合變質(zhì)劑的鋁合金熔煉液中Te含量為0.05-0.2wt%。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑精煉鋁合金的方法，所述的鋁合金是Al-Si鋁合金。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑精煉鋁合金的方法，所述的鋁合金是Al-Si-Mg鋁合金。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑精煉鋁合金的方法，所保持的溫度是680-750℃。

如上所述的復(fù)合變質(zhì)劑精煉鋁合金的方法，在攪拌均勻之后，還包括通入氬氣旋轉(zhuǎn)噴吹除氣10-15min的步驟。