CN110184503A - 一种铝合金细化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种铝合金细化剂及其制备方法公开了一种采用铝‑钇作为细化剂进行铝合金晶粒细化处理的细化剂,从而获得力学性能更为优异的铝合金,以满足车轮等领域的需求,其特征在于所述的铝合金细化剂原子百分比为80‑98%的铝(Al)、原子百分比为2‑20%的钇(Y),制备步骤如下:(1)取铝(Al)、钇(Y)两种金属的单质按照比例加入电弧熔炼炉中,并在惰性气体氛围下进行熔炼,冷却后形成母合金;(2)将熔炼得到的母合金放入石英管中,使用铜模浇铸、单辊旋淬或者气体雾化的方法将步骤(1)所述的母合金制备成圆柱状、条带状或者粉末状细化剂。
Description
技术领域
本发明一种铝合金细化剂及其制备方法,涉及一种铝合金细化剂,其制备方法及在细化铝合金中的用途,属于金属冶炼备领域。特别涉及一种采用铝-钇作为细化剂进行铝合金晶粒细化处理的细化剂。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。纯铝具有密度小,塑性好,耐蚀性好,易于加工等特点,可制成各种型材、板材。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。采用铝合金代替钢板材料,结构重量可减轻50%以上。此外,铝合金还具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
现代工业发展对铝合金的组织和性能提出了更高的要求,而熔铸出细小均匀的等轴晶组织是获得优良性能的关键所在。晶粒细化成为创新冶金与铝合金新型材料研发的重要手段。铝合金车轮由于其造型美观大方、散热性能好、轻便省油、伸缩率高弹性好、刚性好、保圆形好等优点,目前在低、中、高端汽车中广泛应用。目前国际汽车行业中,经常采用A356铝合金来铸造成车轮。A356铝合金是Al-Si-Mg系合金,Si的质量含量为6.5%-7.5%,Mg的质量含量为0.25%-0.35%,由于Si质量含量>6%,属于亚共晶组织,所以需要采用细化变质处理来改善合金的组织和性能。
商业上应用的铝合金细化剂通常为Al-5Ti-1B,经过细化变质后合金的强度和塑性有一定的提高,但是Al-5Ti-1B中的可能出现粗大针状的TiAl3相,而且作为形核中心的TiB2相易聚集成团。还可以使用Al-Ti-C类型的细化剂。但是Al-Ti-C细化剂难以生产,质量也不够稳定,难以在产业上大规模应用。
为了克服以上的技术问题,迫切需要一种新型的铝合金细化剂,来提高铝合金的机械性能。
发明内容
为了改善上述情况,本发明一种铝合金细化剂及其制备方法提供了一种采用铝-钇作为细化剂进行铝合金晶粒细化处理的细化剂。从而获得力学性能更为优异的铝合金,以满足车轮等领域的需求。
本发明一种铝合金细化剂,其特征在于,所述的铝合金细化剂原子百分比为80-98%的铝(Al)、原子百分比为2-20%的钇(Y);
进一步的,所述的铝合金细化剂由原子百分比为90%的Al、原子百分比为10%的Y组成。
进一步的,所述的铝合金细化剂由原子百分比为85%的Al、原子百分比为15%的Y组成。
本发明一种铝合金细化剂的制备步骤如下:
(1)取铝(Al)、钇(Y)两种金属的单质按照比例加入电弧熔炼炉中,并在惰性气体氛围下进行熔炼,冷却后形成母合金;
(2)将熔炼得到的母合金放入石英管中,使用铜模浇铸、单辊旋淬或者气体雾化的方法将步骤(1)所述的母合金制备成圆柱状、条带状或者粉末状细化剂;
优选地,所述步骤(2)中使用单辊旋淬的方法来将母合金制备成条带状铸件。
所述铝合金优选的为4系铝合金和5系铝合金;
所述铝合金还可以为牌号如为A356、ADC12、A380、AlSi9Cu3(Fe)和ZL402铝合金,但不局限于上述铝合金;
进一步的,所述的铝合金细化剂是铝-钇非晶条带。
本发明还涉及一种铝-钇非晶条带中间合金细化处理A356铝合金的工艺方法,包括以下步骤:
步骤一、制备铝-钇非晶条带:按照原子百分比为80-98%的Al、原子百分比为2-20%的Y制备出Al-Y非晶条带;
步骤二、熔炼精炼:以商用A356铝合金为合金原料,以步骤一制得的铝-钇非晶条带为中间合金,采用坩埚电阻炉熔炼,熔炼温度为770-800℃,在该熔炼温度下放入合金原料保温30-50分钟,搅拌至合金原料完全熔化;按照合金原料的质量百分比为0.2-0.6%加入步骤一制得的铝-钇非晶条带,在770-800℃保温5-120分钟;
步骤三、重力铸造:保温结束后,搅拌后取出坩埚,将铝熔体浇铸于碳钢模具中,自然空冷后形成棒材;
步骤四、热处理:将碳钢模具中形成的棒材取出进行热处理,包括,固溶处理:棒材在540℃的热处理炉中保温2小时,在80℃的热水中进行淬火处理;时效处理:淬火处理结束后,将棒材转移至150℃的热处理炉中保温12小时,空冷。
有益效果。
一、细化A356铝合金的晶粒,提高力学性能。
二、提高了铝合金的强度和塑性。
三、能够细化其他牌号铝合金的晶粒度。
附图说明
图1是本发明实施例1-6中的试验组A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5和A1-6,也即在A356铝合金中添加Al90Y10非晶条带中间合金(细化剂A)的试样的铸态金相组织图,其中,(a)为实施例1的A1-1试样的铸态金相组织图,(b)为实施例2的A1-2试样的铸态金相组织图,(c)为实施例3的A1-3试样的铸态金相组织图,(d)为实施例4的A1-4试样的铸态金相组织图,(e)为实施例5的A1-5试样的铸态金相组织图,(f)为实施例6的A1-6试样的铸态金相组织图;
图2是本发明实施例1-6的试验组A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5和A1-6,也即在A356铝合金中添加Al90Y10非晶条带中间合金(细化剂A)的热处理状态金相组织图,其中,(a)为实施例1的A1-1试样的热处理状态金相组织图,(b)为实施例2的A1-2试样的热处理状态金相组织图,(c)为实施例3的A1-3试样的热处理状态金相组织图,(d)为实施例4的A1-4试样的热处理状态金相组织图,(e)为实施例5的A1-5试样的热处理状态金相组织图,(f)为实施例6的A1-6试样的热处理状态金相组织图;
图3是本发明实施例1-6的试验组A1-1、A1-2、A1-3、A1-4、A1-5和A1-6,也即在A356铝合金中添加Al90Y10非晶条带中间合金(细化剂A)的力学性能图,其中,(图3a)为抗拉强度;(图3b)为屈服强度;(图3c)为伸长率;
图4是本发明加入的非晶条带Al90Y10(细化剂A)的DSC和XRD图,其中,(a)为DSC图,(b)为XRD图;
具体实施方式:
实施例1
一种铝-钇非晶条带中间合金细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂:
细化剂A:按照Al的原子百分比为90%,Y的原子百分比为10%制备出Al90Y10非晶条带中间合金。图4示出了该Al90Y10非晶条带的DSC图和XRD图。该图中表明Al90Y10非晶条带为单一的非晶相。
细化剂B:按照的Al原子百分比为85%,Y的原子百分比为15%,制备出Al88Y12非晶条带中间合金。细化剂B的DSC图和XRD图未显示。但从其DSC图和XRD图中可以看出,Al85Y15非晶条带为单一的非晶相。
以上细化剂均为非晶条带中间合金。
炼制的方法为将所述的各种金属的单质按照比例加入电弧熔炼炉中,并在惰性气体氛围下进行熔炼;将熔炼得到的母合金放入石英管中,采用感应加热使母合金熔化,保持温度在熔点以上50-150℃,用惰性气体(Ar气)将熔融的母合金喷出至高速旋转(转速为3000-4000r/min)的铜辊上,甩出条带状铸件。
在上文所述的DSC试验中,使用的DSC仪器为购自Mettler Toledo公司的型号为STD1600同步热分析仪,试验方法与【S.L. Zhu, X.M. Wang, F.X. Qin, A. Inoue,Materials Science and Engineering A 459 (2007) 233–237】中公开的方法相同。
在上文所述的XRD试验中,使用的XRD仪器为购自Bruker公司的型号为D8的XRD仪器,试验方法与【Ye Han, Fanli Kong, Chuntao Chang, Shengli Zhu, Akhisa Inoue,El-Sayed Shalaan, Fahad Al-Marzouki, Journal of Materials Research 30 (2015)547-555】中公开的方法相同。
步骤二、熔炼精炼:
铝合金原料为:
铝合金1:商用A356铝合金;
铝合金2:商用ADC12铝合金;
铝合金3:商用A380铝合金;
铝合金4:商用AlSi9Cu3(Fe)铝合金;
铝合金5:商用ZL402铝合金。
如无特别说明,在其他实施例中使用的铝合金与本实施例中使用的铝合金采取相同的命名。
细化剂为步骤一制备得到的第A-B组的非晶条带中间合金,铝合金1-4采用坩埚电阻炉熔炼,熔炼温度为800℃,在该温度下保温30分钟,搅拌确保铝合金完全熔化,按照铝合金的质量百分比为0.2%的比例加入A-B组细化剂,在800℃保温10分钟。
步骤三、重力铸造:保温结束后,取出坩埚将铝熔体浇铸于碳钢模具中,自然空冷后为棒材。
步骤四、将棒材进行T6热处理(即固溶处理后进行时效处理)。其中,固溶处理是棒材在540℃的热处理炉中保温2小时,在80℃的热水中进行淬火处理。时效处理是淬火处理结束后,将棒材转移至150℃的热处理炉中保温12小时,空冷。
按照表1所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表1:实施例1中细化处理铝合金的工艺条件
利用奥林巴斯金相显微镜GX51对试验组A1-1的步骤三得到的试样进行金相检测,结果如图1中的(a)所示,对步骤四制得的试样进行金相检测,如图2中的(a)所示,利用WDW-20万能力学试验机拉伸速率为0.1mm/分钟,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。该数据表明,按照实施例1的方法,并且使用本发明的细化剂A进行细化操作的铝合金与现有技术中细化后的铝合金相比,抗拉强度更高,屈服强度更高,并且保持了理想的伸长率水平。
还利用奥林巴斯金相显微镜GX51对其余各个试验组的试样进行金相检测。结果表明以上各组中的铸态组织枝晶细小均匀,呈长条状和树枝状分布,实现了良好的细化效果。以上的各组金相检测图未显示。与此同时,对各个试验组的试样进行了抗拉强度、屈服强度和伸长率的试验。试验结果表明,各个机械参数均比细化前有明显提高,完全可以在产业上应用。
本实施例中的铝合金细化剂具有较好的质量稳定性,容易达到工艺上的可重复性和稳定性。
实施例2
一种使用铝合金细化剂来细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂(非晶条带中间合金),同实施例一。
步骤二、熔炼精炼,该步骤二与实施例一中步骤二的不同仅在于加入非晶条带中间合金的质量百分比由0.2%变为0.4%。
步骤三、重力铸造,同实施例一。
步骤四、将棒材进行T6热处理,同实施例一。
按照表2所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表2:细化处理铝合金的工艺条件
试验组号 | 铝合金细化剂 | 铝合金 | 细化剂占铝合金的质量百分比/% |
A1-2 | 细化剂A | 铝合金1 | 0.4 |
A2-2 | 细化剂A | 铝合金2 | 0.4 |
A3-2 | 细化剂A | 铝合金3 | 0.4 |
A4-2 | 细化剂A | 铝合金4 | 0.4 |
B1-2 | 细化剂B | 铝合金1 | 0.4 |
B2-2 | 细化剂B | 铝合金2 | 0.4 |
B3-2 | 细化剂B | 铝合金3 | 0.4 |
B4-2 | 细化剂B | 铝合金4 | 0.4 |
对步骤三得到的试样进行金相检测,试验组A1-2的结果如图1中的(b)所示。对A1-2的步骤四制得的试样进行金相检测,如图2中的(b)所示,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。实施例2的A1-A4组中,铸态组织晶粒进一步细化,抗拉强度,屈服强度和伸长率进一步提高。
对步骤三得到的其余各个试样进行同样地金相检测和机械性能试验,结果显示,细化效果比调整比例之前更为显著且能获得良好的力学性能。
实施例3
一种铝合金细化剂细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂,同实施例一。
步骤二、熔炼精炼,该步骤二与实施例一中步骤二的不同仅在于加入铝合金细化剂后在800℃的保温时间由10分钟改为30分钟。
步骤三、重力铸造,同实施例一。
步骤四、将棒材进行T6热处理,同实施例一。
按照表3所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表3:细化处理铝合金的工艺条件
试验组号 | 铝合金细化剂 | 铝合金 | 保温时间/分钟 |
A1-3 | 细化剂A | 铝合金1 | 30 |
A2-3 | 细化剂A | 铝合金2 | 30 |
A3-3 | 细化剂A | 铝合金3 | 30 |
A4-3 | 细化剂A | 铝合金4 | 30 |
B1-3 | 细化剂B | 铝合金1 | 30 |
B2-3 | 细化剂B | 铝合金2 | 30 |
B3-3 | 细化剂B | 铝合金3 | 30 |
B4-3 | 细化剂B | 铝合金4 | 30 |
对步骤三得到的试样进行金相检测,试验组A1-3的结果如图1中的(c)所示,对步骤四制得的试样进行金相检测,如图2中的(c)所示,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。实施例3的A1-3试验组中,相对于实施例1,如图1中的(c)和图2中的(c)所示,晶粒大小变化不明显,二次枝晶数量增多。
还对其他各个试验组的试样进行了试验,结果显示,晶粒大小变化不明显,二次枝晶数量增多,并且抗拉强度、屈服强度和伸长率均比细化处理前有明显上升。
实施例4
一种铝合金细化剂细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂,同实施例一。
步骤二、熔炼精炼,该步骤二与实施例一中步骤二的不同仅在于加入铝合金细化剂后在800℃的保温时间由10分钟改为45分钟。
步骤三、重力铸造,同实施例一。
步骤四、将棒材进行T6热处理,同实施例一。
按照表4所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表4:细化处理铝合金的工艺条件
试验组号 | 铝合金细化剂 | 铝合金 | 保温时间/分钟 |
A1-4 | 细化剂A | 铝合金1 | 45 |
A2-4 | 细化剂A | 铝合金2 | 45 |
A3-4 | 细化剂A | 铝合金3 | 45 |
A4-4 | 细化剂A | 铝合金4 | 45 |
B1-4 | 细化剂B | 铝合金1 | 45 |
B2-4 | 细化剂B | 铝合金2 | 45 |
B3-4 | 细化剂B | 铝合金3 | 45 |
B4-4 | 细化剂B | 铝合金4 | 45 |
对步骤三得到的试样进行金相检测,试验组A1-4的结果如图1中的(d)所示,对步骤四制得的试样进行金相检测,如图2中的(d)所示,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。
还对其他各个试验组的试样进行了试验,结果显示,晶粒出现粗化,但是抗拉强度、屈服强度和伸长率均比细化处理前有明显上升。
实施例5
一种使用铝合金细化剂来细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂,同实施例一。
步骤二、熔炼精炼,该步骤二与实施例一中步骤二的不同仅在于加入铝合金细化剂后在800℃的保温时间由10分钟改为60分钟。
步骤三、重力铸造,同实施例一。
步骤四、将棒材进行T6热处理,同实施例一。
按照表5所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表5:细化处理铝合金的工艺条件
试验组号 | 铝合金细化剂 | 铝合金 | 保温时间/分钟 |
A1-5 | 细化剂A | 铝合金1 | 60 |
A2-5 | 细化剂A | 铝合金2 | 60 |
A3-5 | 细化剂A | 铝合金3 | 60 |
A4-5 | 细化剂A | 铝合金4 | 60 |
B1-5 | 细化剂B | 铝合金1 | 60 |
B2-5 | 细化剂B | 铝合金2 | 60 |
B3-5 | 细化剂B | 铝合金3 | 60 |
B4-5 | 细化剂B | 铝合金4 | 60 |
对步骤三得到的试样进行金相检测,试验组A1-5的结果如图1中的(e)所示,对步骤四制得的试样进行金相检测,试验组A1-5的结果如图2中的(e)所示,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。
同时对其他各个试验组的试样进行了金相检测和拉伸力学性能测试。结果显示,晶粒进一步变大,共晶组织出现聚集变大的现象。但是,抗拉强度和屈服强度仍然比处理之前有所提高。
实施例6
一种使用铝合金细化剂来细化处理铝合金的工艺方法,其步骤如下:
步骤一、制备铝合金细化剂,同实施例一。
步骤二、熔炼精炼,该步骤二与实施例一中步骤二的不同仅在于加入铝合金细化剂的质量百分比由0.2%变为0.6%。
步骤三、重力铸造,同实施例一。
步骤四、将铸棒材进行T6热处理,同实施例一。
按照表6所示的工艺参数进行细化操作,表中未指明的参数如前文所述并且在各个试验组中都是相同的。
表6:细化处理铝合金的工艺条件
试验组号 | 铝合金细化剂 | 铝合金 | 铝合金细化剂的质量百分比/% |
A1-6 | 细化剂A | 铝合金1 | 0.6 |
A2-6 | 细化剂A | 铝合金2 | 0.6 |
A3-6 | 细化剂A | 铝合金3 | 0.6 |
A4-6 | 细化剂A | 铝合金4 | 0.6 |
B1-6 | 细化剂B | 铝合金1 | 0.6 |
B2-6 | 细化剂B | 铝合金2 | 0.6 |
B3-6 | 细化剂B | 铝合金3 | 0.6 |
B4-6 | 细化剂B | 铝合金4 | 0.6 |
对步骤三得到的试样进行金相检测,试验组A1-6的结果如图1中的(f)所示,对步骤四制得的试样进行金相检测,试验组A1-6的结果如图2中的(f)所示,对步骤四制得的试样进行拉伸力学性能测试,如图3中的(a)、(b)和(c)所示。
同时对其他各个试验组的试样进行了金相检测和拉伸力学性能测试。结果显示,晶粒进一步变大,共晶组织出现聚集变大的现象。但是,抗拉强度和屈服强度仍然比处理之前有所提高。
结果表明以上各组中的铸态组织枝晶细小均匀,呈长条状和树枝状分布,实现了良好的细化效果。以上的各组金相检测图未显示。
通过上述实施例1-6及图1至图3可以得到在A356铝合金中添加铝-钇非晶条带中间合金也即细化剂,其细化效果显著且能获得良好的力学性能。其中,实施例1铸态组织中枝晶细小均匀,如图1中的(a)所示,呈长条状和树枝状分布,如图2中的(a)所示,热处理后共晶组织均匀弥散,共晶硅相成球状和近球状,如图3所示,抗拉强度为314.2MPa,屈服强度为243.8 MPa,伸长率为8.9%;
实施例2铸态组织晶粒进一步细化,抗拉强度为320.7 MPa,屈服强度为245.5 MPa,伸长率为10.5%。
实施例3相对于实施例1,如图1中的(c)和图2中的(c)所示,晶粒大小变化不明显,二次枝晶数量增多,如图3所示,抗拉强度为295.1 MPa,屈服强度为231.9 MPa,伸长率为9.0%;如图1中的(d)和(e)和图2中的(d)和(e)所示,
实施例4和实施例5,相比实施例1-3晶粒有所增大,共晶组织出现聚集变大的现象,如图3所示,实施例4的抗拉强度为289.0 MPa,屈服强度为231.1 MPa,伸长率为7.8%,实施例5的抗拉强度为266.1MPa,屈服强度为217.9 MPa,伸长率为6.1%。实施例6的抗拉强度为300.7MPa,屈服强度为237.2 MPa,伸长率为8.1%。汽车车轮对A356铝合金的力学性能的一般要求为:抗拉强度Rm > 220 MPa、屈服强度 Rp0.2 > 180MPa、伸长率As>7%。以上实施案例可以看出,实施案例1-6的抗拉强度和屈服强度均符合车轮的力学性能要求,实施例1、2、3、6的伸长率在8%以上,实施例4、5的伸长率在8%以下,不符合铝合金车轮的伸长率要求。相对于传统的添加Al-5Ti-1B中间合金的A356的力学性能 Rm:270-280 MPa、Rp0.2:220-230MPa、As:8%-9%。添加铝-钇非晶条带中间合金在实施案例1、2的Rm、Rp、As均优于添加传统的Al-5Ti-1B中间合金。这说明在A356铝合金中添加铝-钇非晶条带中间合金能够提高铝合金汽车车轮的强度和塑性。
综上可知,在A356铝合金中添加质量百分比为0.4%铝-钇细化剂的力学性能要优于添加质量百分比为0.2%铝-钇细化剂的力学性能;添加细化剂后的最佳保温时间为10分钟,且随之保温时间的延长,晶粒出现粗化,力学性能逐渐降低。本发明的制备方法具有以下特点:
(1)根据图1可知加入质量百分比为0.2%铝-钇非晶条带细化剂,有一定的细化作用;加入质量百分比为0.4%铝-钇非晶条带细化剂,继续细化;加入质量百分比为0.2%铝-钇非晶条带细化剂随着保温时间的延长,晶粒尺寸出现先减小后增大的现象。
(2)对比图1和图2,热处理后,共晶Si相更加均匀弥散的分布,且由短杆状和近球形变为圆球状。
(3)图3表明,在保温10分钟加入质量百分比为0.4%铝-钇非晶条带细化剂时,力学性能最好;加入质量百分比为0.4%铝-钇非晶条带细化剂时,随着保温时间的延长力学性能逐渐降低。
(4)熔体快淬得到的铝-钇非晶条带细化剂,加入A356铝合金熔体中溶解迅速,并进行适当的机械搅拌可更加均匀分布于熔体中,从而细化效果更加明显。
(5)铝-钇非晶条带细化剂处理后的A356铝合金晶粒均匀细小,有助于提高A356铝合金力学性能。
通过上述结合实验附图对本发明进行了描述,但以上具体实施案例仅仅是部分实验,并不是用来限制本发明的实施范围。本领域的相关技术人员依据本发明或不脱离本发明宗旨的情况下,所进行的等效变形和相关修饰,这些都在本发明的保护之内。
Claims (7)
1.一种铝合金细化剂,其特征在于,所述的铝合金细化剂原子百分比为80-98%的铝(Al)、原子百分比为2-20%的钇(Y)。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金细化剂,其特征在于所述的铝合金细化剂由原子百分比为90%的Al、原子百分比为10%的Y组成。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金细化剂,其特征在于所述的铝合金细化剂由原子百分比为85%的Al、原子百分比为15%的Y组成。
4.一种铝合金细化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)取铝(Al)、钇(Y)两种金属的单质按照比例加入电弧熔炼炉中,并在惰性气体氛围下进行熔炼,冷却后形成母合金;
2)将熔炼得到的母合金放入石英管中,使用铜模浇铸、单辊旋淬或者气体雾化的方法将步骤(1)所述的母合金制备成圆柱状、条带状或者粉末状细化剂。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金细化剂的制备方法,其特征在于所述步骤(2)中使用单辊旋淬的方法来将母合金制备成条带状铸件。
6.根据权利要求4所述的一种铝合金细化剂的制备方法,其特征在于所述的铝合金细化剂是铝-钇非晶条带。
7.一种铝-钇非晶条带中间合金细化处理A356铝合金的工艺方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、制备铝-钇非晶条带:按照原子百分比为80-98%的Al、原子百分比为2-20%的Y制备出Al-Y非晶条带;
步骤二、熔炼精炼:以商用A356铝合金为合金原料,以步骤一制得的铝-钇非晶条带为中间合金,采用坩埚电阻炉熔炼,熔炼温度为770-800℃,在该熔炼温度下放入合金原料保温30-50分钟,搅拌至合金原料完全熔化;按照合金原料的质量百分比为0.2-0.6%加入步骤一制得的铝-钇非晶条带,在770-800℃保温5-120分钟;
步骤三、重力铸造:保温结束后,搅拌后取出坩埚,将铝熔体浇铸于碳钢模具中,自然空冷后形成棒材;
步骤四、热处理:将碳钢模具中形成的棒材取出进行热处理,包括,固溶处理:棒材在540℃的热处理炉中保温2小时,在80℃的热水中进行淬火处理;时效处理:淬火处理结束后,将棒材转移至150℃的热处理炉中保温12小时,空冷。
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