CN1120598A - 高硅铝合金的变质处理方法 - Google Patents

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赵玉琛
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Abstract

本发明提供的是一种改变合金的组织形态的方法，合金的重量百分比组成控制在Cu0.50～1.3、Mg0.80～1.3、Mn≤0.20、Fe≤1.0、Si11.5～13.5、Zn≤0.25、Ni0.50～1.3、Cr≤0.10、Ti≤0.15，余量的Al和少量其它杂质，原料配好后在720～760℃的条件下熔炼，再在730～760℃温度下加入复合Na盐变质剂，最后按半连续铸造法制成合金铸锭。本方法可使铸锭中的共晶硅球化，可变形性能好，铸锭的伸长率达4.9％～5.6％，可满足挤压、锻造等加工工艺要求。

Description

高硅铝合金的变质处理方法
本发明涉及一种改变合金的组织形态的方法。
在铝合金中加入较高含量的硅，形成高硅合金，具有热膨胀系数小、体积稳定性好及耐磨性好等特点，是制造内燃机活塞的理想材料。但在常温下，硅在铝中的溶解度不足1％，因此对于高硅合金铸锭中，硅绝大部分是以长条状其晶硅存在的。也可能有极少量初晶硅(共晶点为12.5左右)存在。图1结出的是没有经过变质处理的高硅合金的显微组织照片，从图1中可以看出除极少数的初晶硅外，大部分硅相均为较长尺寸，并且有尖端的共晶硅，这些硅相均为脆性相，在随后进行挤压及锻造等变形处理过程中，因硅相尖端与基体铝之间产生应力集中而使材料开裂。
本发明的目的在于提供一种高硅铝合金的变质处理方法，以改善高硅铝合金的组织形态，提高可变形性能。
本发明的目的是这样实现的：合金的组成(重量百分比)控制在Cu0.50～1.3、Mg0.80～1.3、Mn≤0.20、Fe≤1.0、Si11.5～13.5、Zn≤0.25、Ni0.5 0～1.3、Cr≤0.10、Ti≤0.15，余量的Al和少量其它杂质。原料配好后先在720～760℃条件下熔炼，再在730～760℃温度下加入复合Na盐变质剂，最后按半连续铸造法制成合金铸锭。
本发明的方法使含硅量达11.5～13.5％的高硅铝合金铸锭中的共晶硅球化。图2给出的是本发明所制得的产品显微组织照片，将其与图1比较不难看出本发明的效果之明显。铸锭的力学性能检验表明，其伸长率从未变质的平均2.6％，提高到变质处理后的4.9～5.6％。本发明所生产的产品的可变形性能良好，完全可以满足随后的挤压及锻造的要求。是用于制做内燃机活塞等的理想材料。本发明的方法不仅实现了对提高硅合金的性能的改良，而且其工艺简单，容易实现，不需要特殊专用设备。
图1是没有经过变质处理的高硅铝合金的显微组织照片；
图2是经过变质处理后的高硅铝合金的显微组织照片
下面举例对本发明作更详细的描述：
合金成份控制在(重量百分比)Cu0.50～1.3、Mg0.80～1.3、Mn≤0.20、Fe≤1.0、Si11.5～13.5、Zn≤0.25、Ni0.50～1.3、Cr≤0.10、Ti≤0.15，其它杂质总和不超过0.15(其中单个元素不超过0.05)和余量的Al。
原料混配好之后在720～760℃的温度下进行熔炼，熔炼后控制温度在730～760℃加入复合Na盐变质剂进行变质处理，再采用半连续铸造法制成合金铸锭。
本发明的复合Na盐变质剂采用的组成为(重量百分比)NaF20～40％、KCl20～30％、NaCl10～20％、Na3AlF610～30％的混合物。复合Na盐变质剂配好后，加入到熔炼后的原料中进行变质处理，其变质处理的有效期为5小时。
熔炼完的原料在730～760℃温度下加入(重量百分比)NaF20～40％、KCl20～30％、NaCl10～20％、Na3AlF610～30％的混合物组成的复合Na盐变质剂进行变质处理。在加入Na盐变质剂的同时加入微量的保护性元素Be，其加入量一般在0.0003～0.0012％。经变质处理，再进行铸造，保护性元素的加入，可延长变质处理的有效期。
熔炼完的原料在730～760℃温度下加入由(重量百分比)20％的NaF、30％的KCl、20％的NaCl和30％的NaAlF6组成的复合Na盐变质剂及微量的保护性元素Be进行变质处理，再进行铸造。
熔炼完的原料在730～760℃温度下加入由(重量百分比)40％的NaF、20％的KCl、10％的NaCl和30％的Na3AlF6组成的复合Na盐变质剂及微量的保护性元素Be进行变质处理，再进行铸造。
熔炼完的原料在730～760℃温度下加入由(重量百分比)40％的NaF、30％的KCl、20％的NaCl和10％的Na3AlF6组成的复合Na盐变质剂及微量的保护性元素Be进行变质处理，再进行铸造。

Claims (4)

  1. l、一种高硅铝合金的变质处理方法，其特征在于：合金的组成(重量百分比)控制在Cu0.50～1.3、Mg0.80～1.3、Mn≤0.20、Fe≤1.0、Si11.5～13.5、Zn≤0.25、Ni0.50～1.3、Cr≤0.10、Ti≤0.15，余量的Al和少量其它杂质，原料配好后在720～760℃的条件下熔炼，再在730～760℃温度下加入复合Na盐变质剂，最后按半连续铸造法制成合金铸锭。
  2. 2、根据权利要求1所述的高硅铝合金的变质处理方法，其特征在于：所述的复合钠盐变质剂为(重量)NaF20～40％、KCl20～30％、NaCl10～20％、Na3AlF610～30％的混合物。
  3. 3、根据权利要求1或2所述的高硅铝合金的变质处理方法，其特征在于：在加入复合Na盐变质剂的同时加入微量保护性元素Be。
  4. 4、根据权利要求3所述的高硅铝合金的变质处理方法，其特征在于：所述的微量保护性元素Be的加入量为0.0003～0.0012％。
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