CN105506322A - 一种铸造Al-Si合金性能的优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,以工业纯铝、工业纯硅和Al-RE的中间合金为原料,其中Fe<0.13,Cu<0.8,Zn<0.8,Mn<0.8,Ti<0.8,Cr<0.8,在Al-8Si铸造合金中加入含量分别为0.2%、0.4%的稀土元素Mg和Y,用石墨粘土坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在800℃,加入0.2%-0.4%的六氯乙烷(C2Cl6)精炼,在钢模中进行浇铸。在Al-8Si铸造合金中加入Y、Mg,是通过细晶强化作用使其力学性能得到了改善。当复合加入0.4%的稀土元素Y和0.2%的Mg比分别单独加入稀土元素Y和Mg具有更好的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,属于合金性能优化技术领域。
背景技术
铝硅合金属于热处理不可强化铝合金,质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,并且同时具有良好的抗蚀性和可焊接性、密度低、强度高及易成型加工等优点广泛地应用于机械制造、航空、航天、汽车等领域。可采用在Al-Si铸造合金中加入细化元素的技术手段来提高其综合性能,以满足使用要求。
发明内容
本发明要解决的问题:提供一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,旨在提高合金的性能,以满足工业要求。
本发明的技术方案:
一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,以工业纯铝、工业纯硅和Al-RE的中间合金为原料,其中Fe<0.13,Cu<0.8,Zn<0.8,Mn<0.8,Ti<0.8,Cr<0.8,在Al-8Si铸造合金中加入含量分别为0.2%、0.4%的稀土元素Mg和Y,用石墨粘土坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在800℃,加人0.2%-0.4%的六氯乙烷(C2Cl6)精炼,在钢模中进行浇铸。
所述的六氯乙烷含量为0.2%-0.4%。
所述的稀土元素Y和Mg以中间合金的方式加入。
本发明的有益效果:
在Al-8Si铸造合金中加入Y、Mg,是通过细晶强化作用使其力学性能得到了改善。当复合加入0.4%的稀土元素Y和0.2%的Mg比分别单独加入稀土元素Y和Mg具有更好的综合性能。
附图说明:
图1是不同Mg和Y含量Al-Si铸造合金的显微组织。
具体实施方式:
实施例:
以工业纯铝、工业纯硅和Al-RE的中间合金为原料,其中Fe<0.13,Cu<0.8,Zn<0.8,Mn<0.8,Ti<0.8,Cr<0.8,用石墨粘土坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在800℃,加人0.2%-0.4%的六氯乙烷(C2Cl6)精炼,在钢模中进行浇铸。在Al-8Si铸造合金中加入不同含量的稀土元素Y和Mg(其成分见表1),其中稀土元素Y和Mg都是以中间合金的方式加入,保温过程中对熔体搅拌以利于Mg以及稀土元素Y充分发挥作用。
试样经过磨平、磨光、机械抛光和混合酸浸蚀,用尼康(Nikon)D3200单反相机拍摄观察其宏观组织,用布氏硬度机测量其硬度,常温力学性能测试在CSS-4480电子万能材料实验机测定试样的抗拉强度。
采用尼康(Nikon)D3200单反相机拍摄观察,肉眼就能清晰地看到表面的形貌,其显微组织组织见图1所示。由图1中可以看出,图1(a)的枝晶很发达,而图1(b)、图1(c)和图1(d)的枝晶得到明显的改善和细化,其晶粒也变得越来越细小。一方面是Mg和Y可以细化Al-8Si铸造铝硅和金的晶粒,并且同时加入时细化晶粒的效果更明显。另一方面是Mg和Y能够增加形核率,这是因为Mg和Y都是表面活性元素,能够使金属液体表面张力降低,减小了临界晶核形成功。
表2给出了含有不同含量Mg和Y的Al-8Si铸造合金在的室温拉伸性能以及布氏硬度值。如表2可知,Y含量对抗拉强度及硬度的影响相比Mg更大一些。特别是Y含量为3.5%时,硬度比Al-8Si铸造合金提高了42%。3#合金相当于向Al-8Si铸造和金中加入0.35%的Y,抗拉强度提高了36%,延伸率提高了36%;5#合金是相当于向Al-8Si铸造合金中加入了0.4%的Mg,抗拉强度提高了24%,延伸率提高了41%;而7#合金是相对于向Al-8Si铸造合金中加入0.4%的Y和0.2%的Mg,抗拉强度提高了34%,延伸率提高了33%。
表2不同Mg和Y含量Al-Si铸造合金的力学性能
Claims (3)
1.一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,以工业纯铝、工业纯硅和Al-RE的中间合金为原料,其中Fe<0.13,Cu<0.8,Zn<0.8,Mn<0.8,Ti<0.8,Cr<0.8,其特征在于:在Al-8Si铸造合金中加入含量分别为0.2%、0.4%的稀土元素Mg和Y,用石墨粘土坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在800℃,加人0.2%-0.4%的六氯乙烷(C2Cl6)精炼,在钢模中进行浇铸。
2.根据权利要求1所述的一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,其特征在于:所述的六氯乙烷含量为0.2%-0.4%。
3.根据权利要求1所述的一种铸造Al-Si合金性能的优化方法,其特征在于:所述的稀土元素Y和Mg以中间合金的方式加入。
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CN201410504682.XA CN105506322A (zh) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 一种铸造Al-Si合金性能的优化方法 |
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CN201410504682.XA Pending CN105506322A (zh) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 一种铸造Al-Si合金性能的优化方法 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN105506322A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108179330A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-06-19 | 广东省材料与加工研究所 | 一种中强高韧高成形性的压铸铝合金 |
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2014
- 2014-09-26 CN CN201410504682.XA patent/CN105506322A/zh active Pending
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