[發(fā)明專(zhuān)利]一種改善鋁硅合金力學(xué)性能的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010780647.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111926201A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 界首永恩機(jī)電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C1/03
• 分類(lèi)號(hào): C22C1/03;C22C1/06;C22C21/04
• 代理公司: 合肥廣源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 胡麗虹

本發(fā)明公開(kāi)了一種改善鋁硅合金力學(xué)性能的方法；涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，包括：（1）將鋁錠、鋁?硅合中間金、鋁?鐵中間合金、鋁?鉬中間合金混合后，添加到熔煉爐中，進(jìn)行熔融，得到混合合金液；（2）向步驟（1）中得到的混合合金液中添加覆蓋劑，然后進(jìn)行保溫，攪拌12?15min，再進(jìn)行扒渣，得到預(yù)處理合金混合液；（3）將步驟（2）中得到的預(yù)處理合金混合液加熱至870?880℃，保溫15?20min，然后再添加鋁?鐿中間合金，保溫?cái)嚢钑r(shí)間不超過(guò)10min，降溫至800?820℃，然后再添加磷，繼續(xù)攪拌1?1.5小時(shí)，得到變質(zhì)合金液；（4）將步驟（3）中得到的變質(zhì)合金液澆注到模具中，然后冷卻成型，即可；本發(fā)明方法能夠極大的改善鋁硅合金的硬度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種改善鋁硅合金力學(xué)性能的方法。

背景技術(shù)

Al-Si系鋁合金是廣泛應(yīng)用的工業(yè)用鋁合金，在所有鋁合金中應(yīng)用占到 90％以上，其可用于汽車(chē)工業(yè)、航空工業(yè)和武器裝備等領(lǐng)域。硅含量較低時(shí)（比如0.7），鋁硅合金的延展性較好，常用來(lái)做變形合金；硅含量較高時(shí)（比如7%），鋁硅合金熔體的填充性較好，常用來(lái)做鑄造合金。在含硅量超過(guò)Al-Si共晶點(diǎn)（硅含量為12.6%）的鋁硅合金中，硅的顆粒含量高達(dá)14.5%～25%時(shí)，再加入一定量的Ni，CU，Mg等元素能改善其綜合力學(xué)性能。它們可用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中代替鑄鐵汽缸而明顯減輕重量。用作汽缸的鋁硅合金，可經(jīng)過(guò)電化學(xué)處理以浸蝕表層鋁而在缸內(nèi)壁保留鑲嵌于基體的初生硅質(zhì)點(diǎn)，其抗擦傷能力和抗磨損性以明顯改善。其中含硅量11%～13%的合金以其質(zhì)輕、低膨脹系數(shù)和高耐蝕性能等特點(diǎn)而成為最佳的活塞材料之一。

傳統(tǒng)的鋁硅系合金中，尤其中空異型的鋁合金壓鑄件，其硅相以粗大的針狀晶存在。而相較于目前而言，主要通過(guò)添加Al-Ti-B及Al-Ti-C等進(jìn)行變質(zhì)處理來(lái)細(xì)化合金組織，以提高合金的性能。但是采用Al-Ti-B變質(zhì)處理時(shí)，形核率低；采用Al-Ti-C變質(zhì)形核率大為提高，但性能尚不夠穩(wěn)定且制備成本較高；且采用Al-Ti-B或Al-Ti-C變質(zhì)處理時(shí)，細(xì)化效果時(shí)間短，細(xì)化相容易偏聚。

因此，需要對(duì)現(xiàn)有的鋁硅合金性能進(jìn)行改善處理，來(lái)提高其力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改善鋁硅合金力學(xué)性能的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種改善鋁硅合金力學(xué)性能的方法，包括：

（1）將鋁錠、鋁-硅合中間金、鋁-鐵中間合金、鋁-鉬中間合金混合后，添加到熔煉爐中，進(jìn)行熔融，得到混合合金液；

（2）向步驟（1）中得到的混合合金液中添加覆蓋劑，然后進(jìn)行保溫，攪拌12-15min，再進(jìn)行扒渣，得到預(yù)處理合金混合液；

（3）將步驟（2）中得到的預(yù)處理合金混合液加熱至870-880℃，保溫15-20min，然后再添加鋁-鐿中間合金，保溫?cái)嚢钑r(shí)間不超過(guò)10min，降溫至800-820℃，然后再添加磷，繼續(xù)攪拌1-1.5小時(shí)，得到變質(zhì)合金液；

（4）將步驟（3）中得到的變質(zhì)合金液澆注到模具中，然后冷卻成型，即可。

所述混合合金液中硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.2-9.85%;

混合合金液中鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.1-1.4%；

混合合金液中鉬質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.6%，其余為鋁。

所述鋁-硅中間合金為Al-10Si中間合金；

所述鋁-鐵中間合金為Al-75Fe中間合金；

所述鋁-鉬中間合金為Al-12Mo中間合金。

所述覆蓋劑為膨脹珍珠巖；

所述膨脹珍珠巖添加量為混合合金液質(zhì)量的0.5%。