CN102796920A - 一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂，组分按质量百分比计算，Sr为5~20%，铈为10~20%，B为5~10%，铝为余量。本发明与现有技术相比，综合了铝合金变质中Sr元素的长效性和铈元素固氢性的优点，不仅对铝合金组织细化α相（铝）和变质共晶Si效果明显，且很好的克服了铝合金吸氢倾向，可使AC4B铸造铝合金700℃下保温半小时内含氢量＜0.1ml/100gAl。而B元素的添加可起进一步细化晶粒的效果。

Description

一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂

技术领域

本发明涉及一种稀土基变质剂，具体是一种在改善和细化铸造铝合金铸态组织的同时，能显著降低铝合金熔液吸氢倾向的变质剂。

背景技术

铝合金熔体的变质处理主要是针对铝硅合金，通过改变共晶硅粗片状的形态，使之粒化，减少对组织的割裂，提高力学性能和改善切削性能。常用的变质元素有钠、锶、稀土、锑等。其中钠主要以多元钠盐的方式加入合金液，应用的最早，但变质有效时间短，合金重熔后就失效了。锶具有长效的变质作用，锶的加入量与熔体处理状态、合金、浇注条件相关，适量的锶能够使共晶硅变成纤维状，目前的应用最多。采用锶变质的合金的抗拉强度、屈服强度都大于 Na、Sb 变质合金。

但是，锶变质的铝合金熔体有强烈的吸气倾向，如氢。铝液吸氢会造成铸件出现大量析出性氢气孔，即针孔，降低铸件表面质量和各项性能，如气密性，严重时可出现氢脆现象。如何进一步改善锶变质剂这一缺陷，亟需人们加以解决。

稀土的变质同样具有长效性，而且能够起到固氢的的作用。稀土元素能够与Al和其他元素形成高熔点化合物，在合金中形成高熔点共晶体，能够提高合金的耐热性能。并可以起到细化组织、净化熔体、减少气体和夹杂物含量、降低线膨胀系数。如富镧混合稀土金属比锶有更强的变A357 铝合金中共晶硅的能力，且富镧混合稀土金属具有变质和净化铝合金熔体、降低含氢量的双重作用。

可见稀土基变质剂在铝合金变质处理领域是一类大有前途的变质材料，值得人们对该类变质剂进行研发和应用。

发明内容

本发明为克服现有常用铝合金变质剂难以改善铝合金吸气性，特别是降低铝合金熔液吸氢倾向的缺点，提供一种在改善和细化铸造铝合金铸态组织的同时，能够显著降低铝合金熔液吸氢倾向的铈基变质剂。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂，组分按质量百分比计算，Sr为5~20%，铈为10~20%，B为5~10%，铝为余量。

所述变质剂为块状灰白色合金，熔点范围600~750℃，变质剂加入量为铝合金总量的0.2~0.8%。

所述的铝合金为AC4B铸造铝合金。

本发明的有益效果是，上述成分的变质剂，综合了铝合金变质中Sr元素的长效性和铈元素固氢性的优点，不仅对铝合金组织细化α相（铝）和变质共晶Si效果明显，且很好的克服了铝合金吸氢倾向，可使AC4B铸造铝合金700℃下保温半小时内含氢量＜0.1ml/100gAl。而B元素的添加可起进一步细化晶粒的效果。

具体实施方式

实施例1:

本例变质剂成分取值为：Sr为5%，铈为20%，B为5%，铝为余量。将制得的变质剂合金按铝液质量0.4%加入730℃的AC4B铝液中熔化，放置15分钟后开始浇注铝合金气缸盖铸件。铸件凝固后内部取样针孔度达到1级，最大抗拉强度σ_ｂ由１６ｋｇ／ｍｍ²提高到20ｋｇ／ｍｍ²，延伸率δ％由５％提高到１2％。

实施例2:

变质剂成分取值为：Sr为10%，铈为15%，B为8%，铝为余量。将制得的变质剂合金按铝液质量0.5%加入730℃的ZLD101A铝液中熔化，放置15分钟后开始浇注铝合金铸件。铸件凝固后内部取样针孔度达到1级。最大抗拉强度σ_ｂ由１4ｋｇ／ｍｍ²提高到18ｋｇ／ｍｍ²，延伸率δ％由8％提高到１1％。

Claims (3)

1.一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂，其特征在于：含有以下质量百分的物质：Sr为5~20%，铈为10~20%，B为5~10%，铝为余量。

2.根据权利要求1所述的一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂，其特征在于：

所述变质剂为块状灰白色合金，熔点范围600~750℃，变质剂加入量为铝合金总量的0.2~0.8%。

3.根据权利要求1所述的一种降低铝合金吸氢倾向的变质剂，其特征在于：所述的铝合金为AC4B铸造铝合金。