CN1112452C - 铝-磷-铜中间合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于细化铝-硅合金中初晶硅的铝-磷-铜中间合金及其制备方法。该中间合金的化学组成为:铝90.0-97.0,磷2.0-6.0,铜0.3-5.0。制备步骤是:按比例准备好工业纯铝、磷化铝和铜-磷中间合金等,在熔炼炉中将纯铝熔化升温至900℃~1100℃,依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料,迅速搅拌至完全反应,直接浇注成锭或连铸连轧制成线材。在使用该中间合金过程中无污染,变质效果稳定、长效,可使铝-硅合金中的初晶硅的尺寸由150μm以上细化到50μm以下。是一种新型高效的绿色变质剂。
Description
本发明属金属材料领域,涉及一种用于细化铝-硅合金中初晶硅的铝-磷-铜中间合金及其制备方法。
铝-硅合金中的初晶硅只有经过细化后才能使此类合金具有应用价值。工业生产中一般采用加入磷的方法来细化初晶硅(亦称变质处理),主要是以赤磷、磷盐或铜-磷中间合金等形式加入。但这些方法都存在着许多缺点:赤磷的燃点低(240℃),运送不安全,且变质时反应剧烈,产生大量的烟雾,从而严重地污染环境;磷盐加入量大,效果不稳定,使用过程中也严重地污染环境;铜-磷中间合金加入到铝合金中后易偏析,效果不稳定,而且价格高。为此,国内外在这方面开展了长期的探索和研究,试图寻求一种理想的初晶硅细化方法。文献(住友轻金属技报,1987,1:1~6)和文献(Light Metals,1993,815~820)报道了一种生产铝-铜-磷中间合金的新工艺:用粉末冶金法,将微细铝粉与铜-磷中间合金粉末混合、冷压并在真空中烧结,然后在一定温度下挤压成线材。该中间合金的化学成分(质量百分比)为:铜46.1、磷3.9,其余为铝。国内研究者(轻金属,1997,7:50-53.)用熔铸法将铝和铜-磷合金熔化生产出铝-铜-磷中间合金,该中间合金的化学成分(质量百分比)为:铜17.1、磷0.35,其余为铝。因中间合金中的含磷量太低,没有工业应用价值。
由于磷在铝中的溶解度很低,因此,国内外尚未见用熔铸法生产含磷量超过0.35(质量百分比)的铝-磷-铜中间合金的报导。
本发明铝-磷-铜中间合金,其化学成分(质量百分比)为:铝90.0-97.0,磷2.0-6.0,铜0.3-5.0。
铝-磷-铜中间合金的制备,是通过以下步骤实现的:
(1)首先按纯铝90~97%、磷化铝2.3~11%、铜-磷中间合金0.6~5.5%的质量比称取原料;
(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至900℃~1100℃,然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料,迅速搅拌至反应完全;
(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
该中间合金具有加入量小,变质效果好、稳定和长效等优点,在加入量小于0.5%的情况下,可使铝-硅合金中的初晶硅的尺寸由150μm以上细化到50μm以下。是一种新型高效的绿色变质剂。
下面给出本发明的一个最佳实例:
(1)首先按纯铝90%、磷化铝7%、铜-磷中间合金3%的质量比称取原料;
(2)将工业纯铝熔化并升温至1000℃,然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料,迅速搅拌至反应完全;
(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
按照上述配比得到一种最佳成分的铝-磷-铜中间合金,其化学成分(质量百分比)为:磷3.5,铜0.3,其余为铝。
Claims (2)
1.一种铝-磷-铜中间合金,其特征是该中间合金的化学成分(质量百分比)为:铝90.0-97.0,磷2.0-6.0,铜0.3-5.0。
2.制备权利要求1所述铝-磷-铜中间合金的方法,其特征是包括以下步骤:
(1)首先按纯铝90~97%、磷化铝2.3~11%、铜-磷中间合金0.6~5.5%的质量百分比称取原料;
(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至900℃~1100℃,然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料,迅速搅拌至反应完全;
(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
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