CN103555978B

CN103555978B - 一种铝硅合金铸造变质处理方法

Info

Publication number: CN103555978B
Application number: CN201310468068.8A
Authority: CN
Inventors: 刘琴
Original assignee: Guizhou Anji Aviation Precision Casting Co Ltd
Current assignee: Guizhou Anji Aviation Precision Casting Co Ltd
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: CN103555978A

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

一种铝硅合金铸造变质处理方法

技术领域

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

铝硅系合金是铸造铝合金中应用最广的一类合金，这类合金具有优良的铸造性能，但其中的共晶硅常常呈粗大板片状或针状，影响合金的强度，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、变质使合金粘度增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就公开了一种微型车结构件低压铸造用高性能铝合金及其制备方法，，该低压铸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-B1、Al-Sr10中间合金的形式向铝合金熔体中添加Ti、B和Sr，防止Ti、B和Sr的烧损。浇铸温度710℃、模具温度350℃，加压速度0.04Mpa/s的浇铸工艺条件下，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，在工艺参数控制不好时，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工艺参数，成了变质处理方法中急需解决的关键。

发明内容

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。

本发明的技术方案如下所述：

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。

本发明的原理是：铝硅合金随着Sr加入量的增加，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，同时也带来一些不利因素，如导致合金产生针孔倾向增大，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加入量的增加而增多。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，进一步增加锶加入量，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。

在较低温度（700℃）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℃时，已获得完全呈细小均匀分布的纤维状加少量片状组织。当温度进一步提高时，组织变化不明显。

当锶加入量为0.04%，加入温度为725℃，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。

本发明的优点和有益效果是：

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

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。

实施例一

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%。

实施例二

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Ｓi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℃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%。

实施例三

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Ｓi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℃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%%，保温时间45分钟，再经Ar2精炼30分钟。

实施例四

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Ｓi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℃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0.04%，保温时间40分钟，再经Ar2精炼25分钟。

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

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；所述铝硅合金中按重量比Si为10～11％，Mn0.45％～0.55％，Mg0.1％～0.4％，Ti0.05％～0.15％，B0.01％～0.015％；所述铝锶中间合金为Al-Sr10。