CN102925765A - 一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其生产工艺，属于合金金属材料及生产工艺。由以下元素按重量百分比组成：磷P：3%~5%，锶Sr：2%~4%，稀土Re：1%~3%，其余为铝。制备步骤是：称取200目的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合，混合粉中Al-P粉的质量百分比为40%-60%，Al-Sr粉的质量百分比为20%~40%，Re质量百分比为10%~30%；将混合的粉末在普通球磨机中球磨2小时；将Al-P-Sr-Re混合粉末放入模具中缓慢加压至70KN，保压5分钟，脱模后密封保存；将压制好的Al-P-Sr-Re放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为400℃，烧结时间为1h，在真空下随炉冷却至室温，制成铝硅合金变质剂。该合金低熔点、高效、稳定，是一种优良的铝硅合金的双重变质剂。

Description

一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其制备工艺

技术领域:

本发明涉及一种合金金属材料及生产工艺，特别中一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其制备工艺。

背景技术:

铝硅合金具有轻质、高强度、高耐磨、高耐热性及低膨胀性等特点，因此它被广泛的应用于汽车、航天等领域。但是长期以来，困扰和限制铝硅合金应用的主要问题是：脆性大，切削加工性差。因为铝硅合金由粗大板状的初生硅和粗针状的共晶硅所组成。粗大的初生硅作为硬质点可以提高合金耐磨性，但因其硬而脆，割裂基体严重，故使合金的力学性能降低，同时使其加工性能变差，加工时刀具易磨损，表面光洁度差。

目前，现有技术对铝硅合金中初晶硅和共晶硅变质处理工艺中，先用铝-磷合金进行变质，然后再用铝-锶中间合金进行变质处理。变质分两次作业，费工费时。

发明内容:

本发明的目的是要提供一种低熔点、高效、稳定的铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其制备工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明包括铝硅合金变质剂及其制备方法，

所述的铝硅合金变质剂，质量百分比组成为：磷P：3~5%，锶Sr：2%~4%，稀土Re：1~3%，其余为铝。

所述的铝硅合金变质剂的制备方法包括以下步骤：

（1）称取100~200目的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合；混合粉中Al-P粉的质量百分比为40%-60% ，Al~Sr粉的质量百分比为20%~40%，Re质量百分比为10%~30%；

（2）将混合的粉末在普通球磨机中球磨2小时；

（3）将Al-P-Sr-Re混合粉末放入模具中缓慢加压至70KN，保压5分钟，脱模后密封保存；

（4）将压制好的Al-P-Sr-Re放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为400℃，烧结时间为1h，在真空下随炉冷却至室温，制成铝硅合金变质剂。

有益效果及优点：本发明的铝硅合金变质剂在制备和使用过程中无污染，变质效果好，稳定，长效；初晶硅和共晶硅可以同时变质，与现有的两次分开作业处理的变质相比，处理作业时省时省工；另外，稀土的加入可以起到除气除杂的作用。

具体实施方式：

实施例1：（1）称取200目左右的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合；混合粉中Al-P粉的质量百分比为50%，Al-Sr粉的质量百分比为40%，Re质量百分比为10%。（2）将混合的粉末在普通球磨机中球磨1小时；（3）将Al-P-Sr-Re混合粉末放入直径Φ20mm模具中，缓慢加压至70KN，保压5分钟，脱模后密封保存。（4）将压制好的的Al-P-Sr-Re放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为400℃，烧结时间为1h，在真空下随炉冷却至室温，制成铝硅合金变质剂。

按照上述配比得到的铜-磷-锶中间合金的变质剂，其化学成分（质量百分比）为P：4%，Sr：4%，Re：1%，其余为铝。

在使用时，先将Al-P-Sr-Re合金变质剂预热，然后当铝硅合金熔化后，温度升到750℃~850℃，将预热好的变质剂加入铝硅合金的溶液中，加入量为铝硅重量的1.5%，经3~5分钟溶解后，轻微搅拌，静止5分钟扒渣，再静止5分钟，浇注。

实施例2：称取200目左右的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合；混合粉中Al-P粉的质量百分比为60%，Al-Sr粉的质量百分比为20%，Re质量百分比为20%。按方案一方法制备该变质剂。

    按照上述配比得到的铝-磷-锶-稀土中间合金的变质剂，其化学成分（质量百分比）为P：5%，Sr：2%，Re：2%，其余为铝。

实施例3：称取200目左右的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合；混合粉中Al-P粉的质量百分比为40%，Al-Sr粉的质量百分比为30%，Re质量百分比为30%。按方案一方法制备该变质剂。

    按照上述配比得到的铝-磷-锶-稀土中间合金的变质剂，其化学成分（质量百分比）为P：3%，Sr：3%，Re：3%，其余为铝。

Claims (2)

1.一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂，其特征是：所述的铝硅合金变质剂，质量百分比组成为：磷P：3~5%，锶Sr：2%~4%，稀土Re：1~3%，其余为铝。

2.一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂的制备工艺，其特征是：所述的铝硅合金变质剂的制备方法包括以下步骤：

（1）称取100~200目的Al-P粉、Al-Sr粉、Re粉，将其均匀混合；混合粉中Al-P粉的质量百分比为40%-60% ，Al~Sr粉的质量百分比为20%~40%，Re质量百分比为10%~30%；

（2）将混合的粉末在普通球磨机中球磨2小时；

（3）将Al-P-Sr-Re混合粉末放入模具中缓慢加压至70KN，保压5分钟，脱模后密封保存；

（4）将压制好的Al-P-Sr-Re放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为400℃，烧结时间为1h，在真空下随炉冷却至室温，制成铝硅合金变质剂。