CN110157935A - 铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用 - Google Patents

铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铸造铝硅合金用Al‑V‑B细化剂、其制备方法及应用，Al‑V‑B细化剂，的化学元素组成和质量百分比为铝80.0‑95.8％，钒2.1‑10.0％，硼2.1‑10.0％；其物相组成由基体为铝固溶体α‑Al和颗粒尺寸为2‑100微米的质点颗粒构成。质点颗粒物相为同时包含VAl3相、VB2相和AlB2相。在铸造铝硅合金应用中，使铸造铝硅合金中α‑Al的晶粒尺寸细化至220微米以下。其制备方法为氟盐法，包括以下步骤：先进行原料的称量；再进行Al‑V‑B合金熔炼。本发明Al‑V‑B细化剂细化效果可达184微米，满足铝工业认可标准的≤220μm；制备方法简便，适于大规模工业生产。

Description

铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种铸造铝硅合金用细化剂、其制备方法及应用，特别是涉及一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用，应用于铝合金冶炼技术领域。
背景技术
铸造铝硅合金由于具有良好的力学性能和铸造性能在食品包装、交通运输和建筑材料等领域被广泛应用。对合金进行晶粒细化，可获得致密的合金组织，同时也能减轻铸件的热裂和偏析倾向，降低气孔率，从而可以提高合金的综合性能。最常用且有效的细化方法是添加细化剂，其中Al-5Ti-B细化剂已得到广泛应用。然而，该细化剂不适用于细化Si含量大于5wt.％高硅含量铝硅合金，主要原因是硅元素与钛元素相互作用而形成毒害钛硅化物，使细化剂失效。
近期出现的Al-Nb-B细化剂可有效细化高硅含量铝硅合金。然而，Nb元素相对原子质量大，密度较高，为8.57g/cm3，使NbAl3、NbB2等细化质点易沉降失效，出现显著的细化衰退现象。此外，使用氟盐法制备Al-Nb-B细化剂时，Nb很容易沉积，不溶于细化剂中，使制备出的细化剂中只有底部含少量的Nb，甚至不含Nb，影响细化剂的细化效果。
随着汽车轻量化的推进，铸造铝硅合金使用量持续上升，因此迫切需要一种能有效细化高硅含量铝硅合金的晶粒细化剂。V与Nb在元素周期表的同一族上，原子性质相近，且V密度较低，为5.87g/cm3。因此，通过往晶粒细化剂中引入V，以解决NbAl3、NbB2等细化质点易沉降失效的现象，最终获得能有效细化高硅含量铝硅合金的Al-V-B细化剂。此外，现有技术中国专利，申请号CN201811226151.3晶粒细化剂及其制备方法和应用，提供了一种新型细化剂Al-V-B合金的成分及其制备方法和应用，该技术制备的Al-2V-2B细化剂能将Al-7Si合金中α-Al的晶粒尺寸减小至450μm，说明添加Al-V-B细化剂能有效细化铸造铝硅合金，但该技术存在以下问题：
1、铝工业认可标准的≤220μm(G.P.Jones,J.Pearson,Factors affecting theGrain-Refinement of aluminium using titanium and boron additives,Metallurgical Transactions B,7B(1976)，223-224.)，该技术制备的Al-2V-2B细化剂加入Al-7Si合金后，样品中α-Al的晶粒尺寸减小至450μm，是标准的2倍以上，不满足应用要求。
2、该现有技术制备Al-V-B细化剂的过程中存在三次改变温度的操作，且需要使用电弧熔炼炉和电阻炉两种加热设备，同时制备细化剂时所需时间为4h，时间较长，操作较繁琐。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用，本发明Al-V-B细化剂细化效果明显，细化后使Si含量大于5wt.％高硅含量铝硅合金中α-Al晶粒显著细化，能满足铝工业认可标准的≤220μm；本发明制备方法简便，适于大规模工业生产。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其化学元素组成和质量百分比为：铝：80.0-95.8％；钒：2.1-10.0％；硼：2.1-10.0％；并且各元素质量百分比总和为100％；所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂为合金材料，其物相组成由作为基体的α-Al铝固溶体和起细化作用的质点颗粒构成，所述质点颗粒弥散分布于α-Al基体中。
优选上述质点颗粒的颗粒尺寸为2-100微米。
优选上述质点颗粒的颗粒尺寸为10-80微米。
优选上述质点颗粒的物相为同时包含VAl3相、VB2相和AlB2相的多种物相。
优选上述VAl3相的质点颗粒尺寸为50-100微米，优选上述VB2相的质点颗粒尺寸为2-20微米，优选上述AlB2相的质点颗粒尺寸为10-50微米。
优选铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的化学元素组成和质量百分比为：铝：80.0-94.0％；钒：3.0-10.0％；硼：3.0-10.0％；并且各元素质量百分比总和为100％。
一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照本发明上述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的化学元素组成及其质量百分比配方进行配料，并按照V和B的收得率皆不低于质量比例75％的标准，额外称取V粉和KBF4粉作为因烧损而补充原料部分，分别称取Al块、V粉及KBF4粉作为合金化原料；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在750-850℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌至少20秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在90-120分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔不超过30分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌至少20秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于铸铁模具中，凝固后脱模得到Al-V-B合金，作为铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂。
作为本发明优选的技术方案，在所述步骤(2)中，在进行Al-V-B合金熔炼时，将V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中进行搅拌至少60秒；然后在Al-V-B合金的熔炼时间内，按照每次间隔不超过15分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌至少20秒，从而得到Al-V-B合金的熔体；最后捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于不低于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-V-B合金，作为铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂。
一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的应用，将所述Al-V-B细化剂添加到Si质量百分比含量不低于5.0wt.％的铸造铝硅合金中，使铸造铝硅合金中α-Al的晶粒尺寸细化至220微米以下。
作为本发明优选的技术方案，将所述Al-V-B细化剂添加到Si质量百分比含量不低于10.0wt.％的铸造铝硅合金中，使铸造铝硅合金中α-Al的晶粒尺寸细化至220微米以下，实现Al-V-B细化剂在铸造铝硅合金中的应用。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明Al-V-B细化剂其细化效果优于现有技术，能将Si质量百分比含量不低于5.0wt.％的铸造铝硅合金的晶粒尺寸细化至220μm以下，满足铝工业认可标准；
2.本发明方法制备过程不需要多次升温，所需制备条件简单，操作方便，制备的细化剂细化效果优良，优于商用Al-5Ti-B和Al-5Nb-B细化剂。
附图说明
图1为本发明实施例一Al-3V-3B细化剂的XRD图谱。
图2为本发明实施例一Al-3V-3B细化剂的SEM照片。
图3为进行添加本发明实施例一Al-3V-3B细化剂后的Al-10Si合金的金相照片。
图4为对比例1中未添加细化剂的Al-10Si合金金相照片。
图5为对比例2中添加商用Al-5Ti-B细化剂后Al-10Si合金的金相照片。
图6为对比例3中添加商用Al-5Nb-B细化剂后Al-10Si合金的金相照片。
图7为对比例4中添加Al-2V-2B细化剂后Al-10Si合金的金相照片。
图8为对比例5中Al-3V-1B细化剂的XRD图谱。
图9为进行添加对比例5中的Al-3V-1B细化剂后Al-10Si合金的金相照片。
图10为对比例6中Al-5V-1B细化剂的XRD图谱。
图11为进行添加对比例6中的Al-5V-1B细化剂后Al-10Si合金的金相照片。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其化学元素组成和质量百分比为：铝：94％；钒：3.0％；硼：3.0％；所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂为合金材料，其物相组成由作为基体的α-Al铝固溶体和起细化作用的质点颗粒构成，所述质点颗粒弥散分布于α-Al基体中。本实施例铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂中纯钒的质量百分数为3％，纯硼的质量百分数为3％，余量为纯铝，其作为细化剂为Al-3V-3B。
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，具体制备方法包括如下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照铝为94％、钒为3.0％；硼为3.0％的化学元素组成和质量百分比，称取Al块140.6克，V粉6.0克和KBF4粉69.9克作为原料，其中已按原料收得率最低75.0wt.％额外称取了V粉和KBF4粉作为烧损；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在800℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌60秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在120分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔15分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌60秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-3V-3B合金，作为铸造铝硅合金用Al-3V-3B细化剂。
实验测试分析
为了表征本实施例制备的Al-3V-3B细化剂的组成，对本实施例制备的Al-3V-3B细化剂进行X射线衍射分析，如图1所示，其物相组成为α-Al、VAl3、VB2及AlB2，成功制备出Al-3V-3B细化剂。
为了观察Al-3V-3B细化剂的显微组织，对本实施例制备的Al-3V-3B细化剂进行扫描电镜表征，如图2所示，其中VAl3颗粒尺寸为80微米；VB2颗粒尺寸10微米；AlB2颗粒尺寸为40微米，获得了显微组织均匀的Al-3V-3B细化剂。
对所得Al-3V-3B细化剂的细化性能进行评估，具体方法包括以下步骤：
步骤a)：将装有150克Al-10Si合金的石墨坩埚放入800℃电阻炉内加热；
步骤b)：待合金熔化后，按照Al-10Si合金质量的2.0wt.％向熔体投入实施例一中制备的Al-3V-3B细化剂3.0克，立即搅拌1min；
步骤c)：从添加实施例一中制备的Al-3V-3B合金开始计算，保温30min，浇于经250℃预热的Ф30mm铸铁模具中；
步骤d)：待试样凝固后，切取铸锭底部上20mm进行打磨、抛光、腐蚀和拍照。
细化性能测试结果如图3所示，添加实施例一中制备的Al-3V-3B细化剂后，试样中的凝固组织更细小，根据GB/T3246.2-2012中的平均截距法进行晶粒尺寸统计，试样中α-Al的晶粒尺寸减小至184μm，细化效果满足铝工业认可标准的≤220μm。
为证明实施例一制备的Al-3V-3B细化剂的细化效果，分别在以下对比例1、2、3中采用本发明实施例一相同的细化性能评估，进行了未添加细化剂、添加商业细化剂Al-5Ti-B细化剂和添加商业细化剂Al-5Nb-B细化剂的Al-10Si合金细化性能测试，具体如下：
对比例1
为证明本发明实施例一制备的Al-3V-3B细化剂具有细化效果，制备了未添加细化剂的Al-10Si合金作为对比测试试样材料，未特别说明的制备步骤与实施一相同，不同之处在于：
在所述步骤b)中，不添加细化剂。
其细化性能测试结果如图4所示，未添加细化剂的Al-10Si合金，其试样中α-Al的晶粒尺寸为1447μm，远大于本发明实施例一中α-Al的晶粒尺寸，且不满足铝工业认可标准的≤220μm。
对比例2
为证明本发明实施例一制备的Al-3V-3B细化剂细化效果优于商业Al-5Ti-B细化剂，制备了添加Al-5Ti-B细化剂的Al-10Si合金作为对比测试试样材料，未特别说明的制备步骤与实施例一相同，不同之处在于：
在所述步骤b)中，添加的细化剂为Al-5Ti-B细化剂。
细化性能测试结果如图5所示，添加Al-5Ti-B细化剂的Al-10Si合金，其试样中α-Al的晶粒尺寸为1021μm，远大于本发明实施例一中α-Al的晶粒尺寸，且不满足铝工业认可标准的≤220μm。
对比例3
为证明本发明实施例一制备的Al-3V-3B细化剂细化效果优于商业Al-5Nb-B细化剂，制备了添加Al-5Nb-B细化剂的Al-10Si合金作为对比测试试样材料，未特别说明的制备步骤与实施例一相同，不同之处在于：
在所述步骤b)中，添加的细化剂为Al-5Nb-B细化剂。
细化性能测试结果如图6所示，添加Al-5Nb-B细化剂的Al-10Si合金，其试样中α-Al的晶粒尺寸为348μm，远大于本发明实施例一中α-Al的晶粒尺寸，且不满足铝工业认可标准的≤220μm。
通过上述对比例1、2和3可以证明，本发明实施例一Al-3V-3B细化剂具有显著的细化效果。
对比例4
为证明本发明实施例一提供的技术方法优于现有技术方案，在对比例4中，以现有技术CN201811226151.3公开的技术方案中记载的成分配比，采用与本发明实施例一基本相同的制备方法制备了Al-2V-2B细化剂，一种铸造铝硅合金用Al-2V-2B细化剂的制备方法，具体制备方法包括如下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照铝为96％、钒为2.0％；硼为2.0％的化学元素组成和质量百分比，称取Al块143.8克，V粉4.0克和KBF4粉46.6克作为原料，其中已按原料收得率最低75.0wt.％额外称取了V粉和KBF4粉作为烧损；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在800℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌60秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在120分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔15分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌60秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-2V-2B合金，作为铸造铝硅合金用Al-2V-2B细化剂。
将在本对比例制备的Al-2V-2B细化剂进行细化性能测试，对Al-2V-2B细化剂的细化性能测试结果如图7所示，添加Al-2V-2B细化剂后的Al-10Si合金，其试样中α-Al的晶粒尺寸为370μm。与现有技术方法所得细化效果得到α-Al晶粒尺寸为450μm进行比较可知，本对比例的制备工艺的效果优于现有技术，并且本对比例制备方法中的制备温度未改变，也为800℃，制备所需时长为2h，与现有技术相比操作更简单。
但是，通过对比例4和实施例一进行比较，还可以证明成分配比对细化效果的影响。本发明实施例一Al-3V-3B细化剂的效果达到α-Al晶粒尺寸为184μm，显著优于对比例4的Al-2V-2B细化剂细化效果得到α-Al晶粒尺寸为370μm。
此外，为了进一步证明本发明制备的Al-3V-3B细化剂具有不可预期的显著细化效果，即成分配比对Al-V-B细化剂效果的影响，在对比例5和6分别制备了不同成分比例的Al-3V-1B细化剂和Al-5V-1B细化剂，并进行细化性能测试。
对比例5
为进一步证明成分配比对Al-V-B细化剂效果的影响，本对比例制备了Al-3V-1B细化剂，未特别说明的制备步骤与实施例一相同，不同之处在于：
所述步骤(1)进行原料的称量过程中，按照成分称取Al块144.4克，V粉6.0克和KBF4粉23.6克作为原料。
为了表征本对比例Al-3V-1B细化剂的合金组成，对本对比例制备的Al-3V-1B细化剂进行X射线衍射分析，如图8所示，其物相组成为α-Al和VB2，成功制备出Al-3V-1B细化剂。相较于实施例一中的Al-3V-3B细化剂，本对比例中的细化剂中缺少了VAl3和AlB2相。
细化性能测试结果如图9所示，制备了添加Al-3V-1B细化剂的Al-10Si合金作为对比测试试样材料，其试样中α-Al的晶粒尺寸为482μm，远大于本发明实施例一中α-Al的晶粒尺寸，且不满足铝工业认可标准的≤220μm。
对比例6
为进一步证明成分配比对Al-V-B细化剂效果的影响，本对比例制备了Al-5V-1B细化剂，未特别说明的制备步骤与实施例一相同，不同之处在于：
所述步骤(1)进行原料的称量过程中，按照成分称取Al块141.0克，V粉10.0克和KBF4粉23.3克作为原料。
为了表征Al-5V-1B细化剂的合金组成，对本对比例制备的Al-5V-1B细化剂进行X射线衍射分析，如图10所示，其物相组成为α-Al、VAl3、VAl11及VB，成功制备出Al-5V-1B细化剂。相较于实施例一中的Al-3V-3B细化剂，本对比例中的细化剂缺少了VB2和AlB2相，多出了VAl11和VB相。
细化性能测试结果如图11所示，添加Al-5V-1B细化剂的Al-10Si合金，其试样中α-Al的晶粒尺寸为451μm，远大于本发明实施例一中α-Al的晶粒尺寸，且不满足铝工业认可标准的≤220μm。
结合上述对比例4、5、6以及现有技术CN201811226151.3的细化效果370μm、482μm、451μm和450μm可知，调节成分含量的细化效果应在400±50μm范围，均无法满足铝工业认可的≤220μm的标准，而本发明实施例一成分配合相应的制备工艺，细化效果显著改善，达到184μm，晶粒尺寸低于各对比例细化晶粒尺寸一半以上，满足铝工业认可标准的≤220μm。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其化学元素组成和质量百分比为：铝：95.8％；钒：2.1％；硼：2.1％；所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂为合金材料，其物相组成由作为基体的α-Al铝固溶体和起细化作用的质点颗粒构成，所述质点颗粒弥散分布于α-Al基体中。
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，具体制备方法包括如下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照铝为95.8％、钒为2.1％；硼为2.1％的化学元素组成和质量百分比，称取Al块140.6克，V粉4.2克和KBF4粉48.0克作为原料，其中已按原料收得率最低75.0wt.％额外称取了V粉和KBF4粉作为烧损；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在750℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌60秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在120分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔15分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌60秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-V-B合金，作为铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-10V-10B细化剂，其化学元素组成和质量百分比为：铝：80.0％；钒：10.0％；硼：10.0％；所述铸造铝硅合金用Al-10V-10B细化剂为合金材料，其物相组成由作为基体的α-Al铝固溶体和起细化作用的质点颗粒构成，所述质点颗粒弥散分布于α-Al基体中。
在本实施例中，一种铸造铝硅合金用Al-10V-10B细化剂的制备方法，具体制备方法包括如下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照铝为80.0％、钒为10.0％；硼为10.0％的化学元素组成和质量百分比，称取Al块140.6克，V粉10.0克和KBF4粉116.5克作为原料，其中已按原料收得率最低75.0wt.％额外称取了V粉和KBF4粉作为烧损；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在850℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌20秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在90分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔30分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌20秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-10V-10B合金，作为铸造铝硅合金用Al-10V-10B细化剂。
综合上述实施例可知，本发明上述实施例铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其化学元素组成和质量百分比为铝80.0-95.8％，钒2.1-10.0％，硼2.1-10.0％，各元素质量百分比总和为100％；其物相组成由基体为铝固溶体α-Al和颗粒尺寸为2-100微米的质点颗粒构成。质点颗粒的物相为同时包含VAl3相、VB2相和AlB2相。在铸造铝硅合金的应用中，使铸造铝硅合金中α-Al的晶粒尺寸细化至220微米以下。其制备方法为氟盐法，包括以下步骤：1)原料的称量；2)Al-V-B合金的熔炼。本发明Al-V-B细化剂细化效果可达184微米，满足铝工业认可标准的≤220μm；制备方法简便，适于大规模工业生产。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于，其化学元素组成和质量百分比为：铝：80.0-95.8％；钒：2.1-10.0％；硼：2.1-10.0％；并且各元素质量百分比总和为100％；所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂为合金材料，其物相组成由作为基体的α-Al铝固溶体和起细化作用的质点颗粒构成，所述质点颗粒弥散分布于α-Al基体中。
2.根据权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于：所述质点颗粒的颗粒尺寸为2-100微米。
3.根据权利要求2所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于：所述质点颗粒的颗粒尺寸为10-80微米。
4.根据权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于：所述质点颗粒的物相为同时包含VAl3相、VB2相和AlB2相的多种物相。
5.根据权利要求4所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于：所述VAl3相的质点颗粒尺寸为50-100微米，所述VB2相的质点颗粒尺寸为2-20微米，所述AlB2相的质点颗粒尺寸为10-50微米。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂，其特征在于：其化学元素组成和质量百分比为：铝：80.0-94.0％；钒：3.0-10.0％；硼：3.0-10.0％；并且各元素质量百分比总和为100％。
7.一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料的准备：
采用KBF4粉作为B源，采用Al块和V粉作为金属原料，按照权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的化学元素组成及其质量百分比配方进行配料，并按照V和B的收得率皆不低于质量比例75％的标准，额外称取V粉和KBF4粉作为因烧损而补充原料部分，分别称取Al块、V粉及KBF4粉作为合金化原料；
(2)Al-V-B合金的熔炼：
首先将在所述步骤(1)中称量的原料Al块在750-850℃下进行熔化，得到铝熔体；
然后将在所述步骤(1)中称量的V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中，并进行搅拌至少20秒；
然后使原料混合物进行熔炼制备Al-V-B合金熔体，在90-120分钟的Al-V-B合金的熔炼过程内，按照每次间隔不超过30分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌至少20秒，从而得到成分均匀的Al-V-B合金熔体；
然后在捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于铸铁模具中，凝固后脱模得到Al-V-B合金，作为铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂。
8.根据权利要求7所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，在进行Al-V-B合金熔炼时，将V粉和KBF4粉混匀后加入铝熔体中进行搅拌至少60秒；然后在Al-V-B合金的熔炼时间内，按照每次间隔不超过15分钟，对Al-V-B合金熔体进行搅拌至少20秒，从而得到Al-V-B合金的熔体；最后捞净Al-V-B合金熔体中的浮渣后，将Al-V-B合金熔体浇于不低于250℃预热温度的铁模具中，凝固后脱模得到Al-V-B合金，作为铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂。
9.一种铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的应用，其特征在于，将所述Al-V-B细化剂添加到Si质量百分比含量不低于5.0wt.％的铸造铝硅合金中，使铸造铝硅合金中α-Al的晶粒尺寸细化至220微米以下。
10.根据权利要求9所述铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂的制备方法，其特征在于：将所述Al-V-B细化剂添加到Si质量百分比含量不低于10.0wt.％的铸造铝硅合金中，使铸造铝硅合金中α-Al的晶粒尺寸细化至220微米以下。
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