CN113621846A - 一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，属于金属材料技术领域，按质量百分比，包括：(NaPO3)610～20％、S0.1～0.5％、B3～8％、K2TiF68～13％，余量为Al。本发明添加了氟钛酸钾，增加了活塞基体的细化；平稳了操作，使翻腾反应的敏感度降低，减少烟气的产生，减少了企业的环保压力，增加了产品的优良率，从而增加了企业的效益。

Description

一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂
技术领域
本发明涉及一种磷复合变质剂，特别是涉及一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，属于金属材料技术领域。
背景技术
当今市场上高硅过晶铝活塞所常用的磷复质剂有两种，一种是铝磷合金变质剂，一种是赤磷变质剂，铝磷变质剂不是单一磷的添加，使其晶组织改为过共晶组织，缺点是只细化了初晶硅，对共晶组织的细化很弱，同时对氯固溶体枝晶没有细化效果，赤磷复质剂同样没有这种效果，而且产生大量的白烟，给环境造成很大的影响。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，按质量百分比，包括：(NaPO3)610～20％、S0.1～0.5％、B3～8％、K2TiF68～13％，余量为Al。
优选的，按质量百分比，包括：(NaPO3)615～20％、S0.1～0.3％、B4～7％、K2TiF68～11％，余量为Al。
优选的，按质量百分比，包括：(NaPO3)618％、S0.2％、B6％、K2TiF610％，余量为Al。
优选的，所述高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF6和Al-Si合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)6和Al-B粉，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S3～5min进行精炼烧结，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
优选的，所述Al-B粉的细度为180目。
优选的，在步骤2中搅拌的速度为1200r/s，搅拌使用器具为石墨碳棒。
优选的，在步骤3中，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min。
本发明的有益技术效果：按照本发明的高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，本发明本产品采用磷的化合物六偏磷酸钠来细化初晶硅，加入少量的硫元素，不仅能帮助细化初晶硅，同时对共晶硅有良好的细化效果，使很长的共晶条渐断成短小的共晶条，从而增加了活塞产品的耐磨度，同时添加了硼元素，细化氯枝晶，提高了活塞的细化等级，增加了活塞的耐磨性和高温工作时的尺寸稳定性，使活塞的金相组织可达到二级以上，提高了活塞的品质，使发动机能够更好的工作；同时添加了氟钛酸钾，增加了活塞基体的细化；平稳了操作，使翻腾反应的敏感度降低，减少烟气的产生，减少了企业的环保压力，增加了产品的优良率，从而增加了企业的效益。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本实施例提供的高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，按质量百分比，包括：(NaPO3)610～20％、S0.1～0.5％、B3～8％、K2TiF68～13％，余量为Al。
按质量百分比，包括：(NaPO3)615～20％、S0.1～0.3％、B4～7％、K2TiF68～11％，余量为Al。按质量百分比，包括：(NaPO 3)618％、S0.2％、B6％、K2TiF610％，余量为Al。
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF6和Al-Si合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)6和Al-B粉，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S3～5min进行精炼烧结，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
Al-B粉的细度为180目。在步骤2中搅拌的速度为1200r/s，搅拌使用器具为石墨碳棒。在步骤3中，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min。
实施例1：
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF68％和Al-Si3％合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)610％和Al-B粉3％，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S0.1％，3～5min进行精炼烧结，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
实施例2：
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF69％和Al-Si4％合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)612％和Al-B粉4％，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S0.2％，3～5min进行精炼烧结，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
实施例3：
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF610％和Al-Si5％合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)616％和Al-B粉5％，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S0.3％，3～5min进行精炼烧结，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
实施例4：
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF610％和Al-Si7％合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)618％和Al-B粉6％，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S0.2％，3～5min进行精炼烧结，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
实施例5：
高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF613％和Al-Si8％合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)620％和Al-B粉8％，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S0.5％，3～5min进行精炼烧结，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，本实施例提供的高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，由实施例1～实施例5可知，实施例4制备的高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的质量最佳，本发明本产品采用磷的化合物六偏磷酸钠来细化初晶硅，加入少量的硫元素，不仅能帮助细化初晶硅，同时对共晶硅有良好的细化效果，使很长的共晶条渐断成短小的共晶条，从而增加了活塞产品的耐磨度，同时添加了硼元素，细化氯枝晶，提高了活塞的细化等级，增加了活塞的耐磨性和高温工作时的尺寸稳定性，使活塞的金相组织可达到二级以上，提高了活塞的品质，使发动机能够更好的工作；同时添加了氟钛酸钾，增加了活塞基体的细化；平稳了操作，使翻腾反应的敏感度降低，减少烟气的产生，减少了企业的环保压力，增加了产品的优良率，从而增加了企业的效益。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，按质量百分比，包括：(NaPO3)610～20％、S0.1～0.5％、B3～8％、K2TiF68～13％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，按质量百分比，包括：(NaPO3)615～20％、S0.1～0.3％、B4～7％、K2TiF68～11％，余量为Al。
3.根据权利要求2所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，按质量百分比，包括：(NaPO3)618％、S0.2％、B6％、K2TiF610％，余量为Al。
4.根据权利要求3所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，所述高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂的制备方法如下：
步骤1：将石墨坩埚加热至暗红色后加入Al直至熔化；
步骤2：将熔化后的铝液的温度升高至754～770℃时加入K2TiF6和Al-Si合金中间体搅拌均匀并降温至460～570℃；
步骤3：向坩埚中依次加入(NaPO3)6和Al-B粉，用搅拌棒搅拌均匀后通入气态S3～5min进行精炼烧结，恒温保存15～20min；
步骤4：除去表面浮渣，将制备的金属液浇筑成型，得到高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂。
5.根据权利要求1所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，所述Al-B粉的细度为180目。
6.根据权利要求1所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，在步骤2中搅拌的速度为1200r/s，搅拌使用器具为石墨碳棒。
7.根据权利要求1所述的一种高硅过共晶铝活塞的磷复合变质剂，其特征在于，在步骤3中，精炼烧结的温度为630～720℃，烧结时间是15～20min。
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