CN103555978A - 一种铝硅合金铸造变质处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝硅合金铸造变质处理方法,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于:C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725-735℃温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725℃,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%-0.04%,保温时间40—45分钟,再经Ar2精炼20-30分钟,采用本发明的方法生产的铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于270MPa,伸长率大于9%。

Description

一种铝娃合金铸造变质处理方法
技术领域
[0001] 本发明属于铸造技术领域,特别涉及铝硅合金的变质处理方法。
背景技术
[0002] 铝硅系合金是铸造铝合金中应用最广的ー类合金,这类合金具有优良的鋳造性能,但其中的共晶硅常常呈粗大板片状或针状,影响合金的強度,严重恶化塑性。因此,这类合金通常都进行变质处理,使共晶硅变成细小颗粒状,传统的“钠”盐变质剂因存在有效变质时间短、变质使合金粘度増大影响铸件冶金质量及腐蚀设备、污染环境等缺点及不足,而越来越多的被非“钠”的长效锶变质剂所代替,如CN103266243A就公开了ー种微型车结构件低压铸造用高性能铝合金及其制备方法,,该低压鋳造用铝合金的重量百分比组成为:Si9.5% ~11.5%, Mn0.45% ~0.55%, Mg0.1% ~0.4%, Ti0.05% ~0.15%, Sr0.01% ~0.02%,B0.01%~0.02%,Fe〈0.2%,其余为Al。原料在电阻坩埚炉中配制,熔炼时分别以Al_Ti5_Bl、Al-SrlO中间合金的形式向铝合金熔体中添加T1、B和Sr,防止T1、B和Sr的烧损。浇铸温度710°C、模具温度350°C,加压速度0.04Mpa/s的浇铸エ艺条件下,低压铸造制备的铝合金铸态抗拉强度大260MPa,伸长率大于9%,由于锶的加入量和加入温度对变质后合金的组织,尤其是共晶硅的形态会产生很大的影响,在エ艺參数控制不好时,易产生变质不足等现象,因此,如何准确地控制加入锶元素的时的エ艺參数,成了变质处理方法中急需解决的关键。
发明内容`
[0003] 为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种铝硅合金铸造变质处理方法,解决了变质不足的问题,并提高了铸件的力学性能。
[0004] 本发明的技术方案如下所述:
[0005] 一种铝硅合金铸造变质处理方法,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 一 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725°C,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%-0.04%,保温时间40— 45分钟,再经Ar2精炼20-30分钟。
[0006] 本发明的原理是:铝硅合金随着Sr加入量的増加,合金组织中共晶硅变得均匀、细小,因此单从改善共晶硅形态的角度出发,Sr的加入量越多效果越好。但Sr的加入量增加到一定程度后,同时也带来ー些不利因素,如导致合金产生针孔倾向増大,同时合金中生成锶化物,降低合金塑性等等。含Sr为8%-10%时,合金组织以SrAl4形式存在,且随着Sr加入量的増加而增多。因此,在保证铝硅合金充分变质的前提下,要使锶的加入量尽可能的小。当Sr的加入量低于0.02%时检测不到锶化物,进ー步增加锶加入量,开始形成锶化物,其尺寸也开始增大;当锶加入量增加到0.06%时,形成较多的锶化物。
[0007] 在较低温度(700°C )加入锶时,存在尺寸较大的块状或片状共晶硅,纤维状共晶硅较小,尺寸也较粗大,表明变质元素锶的作用得不到充分发挥。随着加入温度的提高,纤维状共晶硅增多,组织逐渐得到细化,形态差异逐渐减小,尺寸分布均匀。当温度大于740°C吋,已获得完全呈细小均匀分布的纤维状加少量片状组织。当温度进ー步提高时,组织变化不明显。
[0008] 当锶加入量为0.04%,加入温度为725°C,保温时间在20_60min内变化时均获得良好的变质组织,变质后很长一段时间内,共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀。
[0009] 本发明的优点和有益效果是:
[0010] 本发明解决了变质不足的问题,得到的铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于270MPa,伸长率大于9%。
具体实施方式
[0011] 以下结合实施例对本发明进行详细说明,但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例,在不脱离本发明上述技术思想情况下,凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更,均包括在本发明的范围内。
[0012] 实施例一
[0013] 一种铝硅合金铸造变质处理方法,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 一 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725°C,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%-0.04%,保温时间40— 45分钟,再经Ar2精炼20-30分钟。
[0014] 采用本实施例的方法,铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于270MPa,伸长率大于9%。
[0015] 实施例二
[0016] 一种铝硅合金铸造变质处理方法,所述铝硅合金中按重量比S i为10 — 11%,Mn0.45% ~0.55%, Mg0.1% ~0.4%, Ti0.05% ~0.15%, B0.01% ~0.015%,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 — 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725°C,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%-0.04%,保温时间40—45分钟,再经Ar2精炼20-30分钟。
[0017] 采用本实施例的方法,铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于275MPa,伸长率大于10%。
[0018] 实施例三
[0019] 一种铝硅合金铸造变质处理方法,所述铝硅合金中按重量比S i为10 — 11%,Mn0.45% ~0.55%, Mg0.1% ~0.4%, Ti0.05% ~0.15%, B0.01% ~0.015%,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 — 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在7250C,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%%,保温时间45分钟,再经Ar2精炼30分钟。
[0020] 采用本实施例的方法,铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于270MPa,伸长率大于9%。
[0021] 实施例四[0022] 一种铝硅合金铸造变质处理方法,所述铝硅合金中按重量比S i为10 — 11%,Mn0.45% ~0.55%, Mg0.1% ~0.4%, Ti0.05% ~0.15%, B0.01% ~0.015%,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 — 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725°C,加入招银中间合金,银的加入量为合金重量的0.04%,保温时间40分钟,再经Ar2精炼25分钟。
[0023] 采用本实施例的方法,铸件共晶硅形态均呈纤维状,尺寸细小,分布均匀,且铸件抗拉强度大于280MPa,伸长率大于9%。

Claims (3)

1.一种铝硅合金铸造变质处理方法,主要包括纯铝熔化、中间合金加入、精炼、静置、浇注等步骤,其特征在于=C2Cl6为除气精炼剂,C2Cl6的加入量为合金重量的0.4%-0.5%,在725 一 735°C温度下保温15分钟后,将合金液温度保持在725°C,加入铝锶中间合金,锶的加入量为合金重量的0.03%-0.04%,保温时间40— 45分钟,再经Ar2精炼20-30分钟。
2.根据权利要求1所述的ー种铝硅合金铸造变质处理方法,其特征在于所述铝硅合金中按重量比 S i 为 10 —ll%,Mn0.45%~0.55%,Mg0.1%~0.4%, Ti0.05%~0.15%,B0.01%~0.015%。
3.根据权利要求1所述的ー种铝硅合金铸造变质处理方法,其特征在于所述铝锶中间合 金为Al-SrlO。
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