CN115141958A - 一种抗磨铝锭及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗磨铝锭及其制备方法，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：1系废铝料：8%；3系废铝料：5%；5系废铝料：5%；6系废铝料：25%；9系废铝料：37.4%；硅：14.8%；铜：4.3%；变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40%；细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1%；其中，混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；它不仅使用了废铝料，降低了成本，而且提高了自身硬度和强度，增加了其耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗磨铝锭及其制备方法，使用在电子、交通运输领域的耐磨零件上。
背景技术
目前，铝及铝合金是有色金属中应用最为广泛的材料之一，电子行业、交通运输行业领域的零部件对原材料的耐磨性能和强度要求愈加严苛，在现有技术中，公告号为CN109321789A的中国专利公开了一种内部组织致密的铝锭及其生产工艺，其中通过对每个步骤的温度和时间严格要求，并配合各合金元素的合适的配比，进一步提高铝锭的内部组织的致密性，从而提高其强度，但是这种方法提高的强度有限，而且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种抗磨铝锭，它不仅使用了废铝料，降低了成本，而且提高了自身硬度和强度，增加了其耐磨性能。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种抗磨铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
1系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤1.5％；Cu≤0.3％；Mg≤0.25％；Mn≤0.3％；Zn≤0.3％；Fe≤1.0％，Ti≤0.15％；Ni≤0.10％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤2.0％；Cu≤0.3％；0.3％≤Mg≤1.5％；0.3％＜Mn≤2％；Zn≤0.15％；Fe≤0.6％，Ti≤0.15％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤5.0％；Cu≤0.3％；1.5％＜Mg≤3.0％；Mn≤0.6％；Zn≤0.5％；Fe≤0.8％，Ti≤0.2％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
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9系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
5％≤Si≤15％；0.65％≤Cu≤5.0％；Mg≤0.5％；Mn≤0.6％；0.5％≤Zn≤2.5％；Fe≤1.5％，Ti≤0.2％；Ni≤0.30％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
其最终化学成分及成分百分比为：
14.5％≤Si≤18％；4.2％≤Cu≤4.9％；0.48％≤Mg≤0.58％；0.1％≤Mn≤0.3％；0.3％≤Zn≤0.7％；0.6％≤Fe≤0.8％；0.05％≤Ni≤0.15％；0.03％≤Ti≤0.08％；0.006％≤P≤0.015％；Ca≤0.007％；74％≤Al≤79％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
本发明还提供了一种抗磨铝锭的制备方法，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度不低于890℃；
选择混合材料中的剩余废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为735-750℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；
将精炼后的铝液温度升温至790-820℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
进一步，精炼剂的加量为：每吨铝液加1.2-1.5Kg的精炼剂。
采用了上述技术方案后，在本发明中，Si元素能够提高液态金属流动性，改善铸造性能，提高材料表面硬度及耐磨性能；Cu元素能够增强铝合金的机械强度，可通过热处理进行强化；Mg元素能够提高强度，改善粘模现象，改善耐腐蚀性能；Fe元素能够改善粘模现象，提高硬度，控制热裂纹倾向，P元素能够细化初生硅晶粒尺寸；Zn元素能够使铜锌镁组成强化相；Ti元素能够细化晶粒组织，Ni元素能够提高耐热性能，Ca元素能够对P变质有干扰的元素，通过以上配方和配比，再加上在790-820℃的高温环境下通过相应质量百分比的铝磷中间合金进行变质处理，使共晶硅细化，以及通过相应质量百分比的铝钛硼中间合金通过外来形核质点法细化晶粒进行细化处理，来综合提高其自身硬度和强度，增加了其耐磨性能，而且方法中主要采用废铝料，降低了其生产成本，1系废铝料可以来源于纯铝料合金或边角料或铝屑，3系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的铝锰边料，5系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的废铝压块，6系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的边料或铝屑,9系废铝料相应化学成分组成的破碎铝、料头、机生铝、铝屑等。
具体实施方式
本发明提供了一种抗磨铝锭及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种抗磨铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
1系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤1.5％；Cu≤0.3％；Mg≤0.25％；Mn≤0.3％；Zn≤0.3％；Fe≤1.0％，Ti≤0.15％；Ni≤0.10％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤2.0％；Cu≤0.3％；0.3％≤Mg≤1.5％；0.3％＜Mn≤2％；Zn≤0.15％；Fe≤0.6％，Ti≤0.15％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤5.0％；Cu≤0.3％；1.5％＜Mg≤3.0％；Mn≤0.6％；Zn≤0.5％；Fe≤0.8％，Ti≤0.2％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤2.0％；Cu≤0.1％；Mg≤1.0％；Mn≤0.1％；Zn≤0.1％；Fe≤0.3％，Ti≤0.1％；Ni≤0.10％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
9系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
5％≤Si≤15％；0.65％≤Cu≤5.0％；Mg≤0.5％；Mn≤0.6％；0.5％≤Zn≤2.5％；Fe≤1.5％，Ti≤0.2％；Ni≤0.30％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
其最终化学成分及成分百分比为：
14.5％≤Si≤18％；4.2％≤Cu≤4.9％；0.48％≤Mg≤0.58％；0.1％≤Mn≤0.3％；0.3％≤Zn≤0.7％；0.6％≤Fe≤0.8％；0.05％≤Ni≤0.15％；0.03％≤Ti≤0.08％；0.006％≤P≤0.015％；Ca≤0.007％；74％≤Al≤79％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
一种抗磨铝锭的制备方法，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度不低于890℃；
选择混合材料中的剩余废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为735-750℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；
将精炼后的铝液温度升温至790-820℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
进一步，精炼剂为盐类物质，与铝熔体结合可以将熔体内的铝渣进行分离；精炼剂是用来净化铝熔体的，加入熔体后会把熔体的铝渣带出来，浮在表面上，通过扒渣去除掉。
进一步，精炼剂的加量为：每吨铝液加1.2-1.5Kg的精炼剂。
在本发明中，Si元素能够提高液态金属流动性，改善铸造性能，提高材料表面硬度及耐磨性能；Cu元素能够增强铝合金的机械强度，可通过热处理进行强化；Mg元素能够提高强度，改善粘模现象，改善耐腐蚀性能；Fe元素能够改善粘模现象，提高硬度，控制热裂纹倾向，P元素能够细化初生硅晶粒尺寸；Zn元素能够使铜锌镁组成强化相；Ti元素能够细化晶粒组织，Ni元素能够提高耐热性能，Ca元素能够对P变质有干扰的元素，通过以上配方和配比，再加上在790-820℃的高温环境下通过相应质量百分比的铝磷中间合金进行变质处理，并使共晶硅细化，以及通过相应质量百分比的铝钛硼中间合金通过外来形核质点法细化晶粒进行细化处理，来综合提高其自身硬度和强度，增加了其耐磨性能，而且方法中主要采用废铝料，降低了其生产成本，1系废铝料可以来源于纯铝料合金或边角料或铝屑，3系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的铝锰边料，5系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的废铝压块，6系废铝料可以来源于符合相应化学成分组成及配比的边料或铝屑、9系废铝料相应化学成分组成的破碎铝、料头、铝屑等。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种抗磨铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
在本实施例中，1系废铝料选用纯铝料合金，经过检测其化学成分及质量百分比如下：Si0.5％；Cu0.05％；Mg0.05％；Mn0.03％；Zn0.01％；Fe0.6％，Ti0.01％；Ni0.001％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料选用铝锰边料，经过检测其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.4％；Cu0.12％；Mg0.9％；Mn0.95％；Zn0.02％；Fe0.6％，Ti0.02％；Ni0.001％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料选用废铝压块，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.2％；Cu0.05％；Mg2.5％；Mn0.2％；Zn0.02％；Fe0.35％，Ti0.02％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料选用铝屑，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si1％；Cu0.1％；Mg0.5％；Mn0.1％；Zn0.05％；Fe0.25％，Ti0.01％；Ni0.010％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
9系废铝料选用的铝屑，结果检测，化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si12％；Cu3.2％；Mg0.52％；Mn0.2％；Zn0.7％；Fe0.7％，Ti0.05％；Ni0.11％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
该抗磨铝锭的制备方法，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度为890℃；硅采用通氧553金属硅的方式；铜采用一级铜；
选择混合材料中的废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为735℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；精炼共2次；
将精炼后的铝液温度升温至790℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
精炼剂的加入量为：每吨铝液加1.5Kg的精炼剂。
精炼剂主要成分是KCL，MgCl的混合物。
经过检测，最终化学成分及成分百分比为：
Si15.3％；Cu4.66％；Mg0.53％；Mn0.12％；Zn0.45％；Fe0.65％；Ni0.06％；Ti0.033％；P0.009％；Ca0.002％；Al78.01％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
制备得到的抗磨铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度298Mpa；
低倍硬度检测：103HBW；
断口检查：组织细密，断口晶粒1级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸43微米。
实施例二
一种抗磨铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
在本实施例中，1系废铝料选用纯铝料合金，经过检测其化学成分及质量百分比如下：Si01％；Cu0.02％；Mg0.05％；Mn0.05％；Zn0.05％；Fe0.25％，Ti0.01％；Ni≤0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料选用铝锰边料，经过检测其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.6％；Cu0.16％；Mg0.8％；Mn1.1％；Zn0.06％；Fe0.6％，Ti0.025％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料选用废铝压块，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.3％；Cu0.05％；Mg2.7％；Mn0.07％；Zn0.04％；Fe0.45％，Ti0.03％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料选用铝屑，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.4％；Cu0.02％；Mg0.45％；Mn0.02％；Zn0.01％；Fe0.25％，Ti0.018％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
9系废铝料选用的铝屑，结果检测，化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si11％；Cu3.2％；Mg0.4％；Mn0.2％；Zn0.9％；Fe0.9％，Ti0.05％；Ni0.13％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
该抗磨铝锭的制备方法，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度为1000℃；
选择混合材料中的废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为750℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；精炼共2次；
将精炼后的铝液温度升温至820℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
精炼剂的加入量为：每吨铝液加1.5Kg的精炼剂。
精炼剂主要成分是KCL，MgCl的混合物。
经过检测，最终化学成分及成分百分比为：
Si15.02％；Cu4.55％；Mg0.54％；Mn0.14％；Zn0.41％；Fe0.73％；Ni0.06％；Ti：0.031％；P：0.0085％；Ca0.003％；Al78.39％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
制备得到的抗磨铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度301Mpa；
低倍硬度检测：103HBW；
断口检查：组织细密，断口晶粒1级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸43微米。
实施例三
一种抗磨铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
在本实施例中，在本实施例中，1系废铝料选用纯铝料合金，经过检测其化学成分及质量百分比如下：Si0.5％；Cu0.01％；Mg0.01％；Mn0.01％；Zn0.015％；Fe0.35％，Ti0.012％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料选用铝锰边料，经过检测其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.3％；Cu0.14％；Mg0.96％；Mn0.94％；Zn0.05％；Fe0.6％，Ti0.023％；Ni0.015％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料选用废铝压块，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.15％；Cu0.05％；Mg2.5％；Mn0.05％；Zn0.04％；Fe0.35％，Ti0.03％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料选用铝屑，经过检测，其化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si0.5％；Cu0.02％；Mg0.6％；Mn0.03％；Zn0.04％；Fe0.28％，Ti0.015％；Ni0.01％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
9系废铝料选用的铝屑，结果检测，化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si9％；Cu3.3％；Mg0.1％；Mn0.2％；Zn0.85％；Fe0.76％，Ti0.05％；Ni0.12％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；；
该抗磨铝锭的制备方法，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度为950℃；
选择混合材料中的废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为740℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；精炼共2次；
将精炼后的铝液温度升温至800℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
精炼剂的加入量为：每吨铝液加1.5Kg的精炼剂。
精炼剂主要成分是KCL，MgCl的混合物。
经过检测，最终化学成分及成分百分比为：
Si14.8％；Cu4.45％；Mg0.51％；Mn0.12％；Zn0.42％；Fe0.72％；Ni0.06％；Ti0.032％；P0.011％；Ca0.002％；Al78.62％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
制备得到的抗磨铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度295Mpa；
低倍硬度检测：100HBW；
断口检查：组织细密，断口晶粒1级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸40微米。
对比例一
本对比例的铝锭与实施例一中的抗磨铝锭的配方、配比及方法基本相同，不同是：
方法中不存在变质处理，同时配方中也不采用变质剂，配方和配比即为：
一种铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼和细化后得到，铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.5％。
制备得到的铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度271Mpa；
低倍硬度检测：92HBW；
断口检查：断口晶粒1级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸82微米。
对比例二
本对比例的铝锭与实施例二中的抗磨铝锭的配方、配比及方法基本相同，不同是：
方法中不存在细化处理，同时配方中也不采用细化剂，配方和配比即为：
一种铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质后得到，铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.50％；
制备得到的铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度293Mpa；
低倍硬度检测：88HBW；
断口检查：组织细密，断口晶粒2级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸36微米。
对比例三
本对比例的铝锭与实施例二中的抗磨铝锭的配方、配比及方法基本相同，不同是：
方法中不存在细化处理和变质处理，同时配方中也不采用细化剂和变质剂，配方和配比即为：
一种铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼后得到，铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25.5％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
制备得到的铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度272Mpa；
低倍硬度检测：93HBW；
断口检查：组织细密，断口晶粒2级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸86微米。
对比例五
本对比例的铝锭与实施例一中的抗磨铝锭的配方、配比及方法基本相同，不同是：
硅和铜化学成分偏低，配方和配比即为：
一种铝锭，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：35％；
9系废铝料：30％；
硅：13％；
铜：3.5％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％。
制备得到的铝锭经过检测，其物理性能如下：
拉力试棒(热处理)：抗拉强度265Mpa；
低倍硬度检测：87HBW；
断口检查：断口晶粒1级；
金相监测：初生硅分散均匀，尺寸细小，平均尺寸28微米。
通过以上实施例和对比例数据发现：1.使用铝磷变质比不使用铝磷变质的初生硅平均尺寸小，因为铝磷有细化过共晶硅的初生硅尺寸作用。2.使用细化剂比不使用细化的断口晶粒组织要细小一些，因为细化剂有细化晶粒的作用。3.成分硅、铜含量对力学性能影响较大，随着含量增加强度和硬度会增加，对比五虽然相同的变质情况下，硅越低变质后初生硅平均尺寸越低，但是其强度和硬度均达不到要求。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种抗磨铝锭，其特征在于，它由混合材料经过合金化、精炼、变质和细化后得到，抗磨铝锭的组分及各组分质量份如下：
1系废铝料：8％；
3系废铝料：5％；
5系废铝料：5％；
6系废铝料：25％；
9系废铝料：37.4％；
硅：14.8％；
铜：4.3％；
变质处理采用的变质剂为铝磷中间合金：0.40％；
细化处理采用的细化剂为铝钛硼中间合金：0.1％；其中，
混合材料为1系废铝料、3系废铝料、5系废铝料、6系废铝料、9系废铝料、硅和铜；
1系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤1.5％；Cu≤0.3％；Mg≤0.25％；Mn≤0.3％；Zn≤0.3％；Fe≤1.0％，Ti≤0.15％；Ni≤0.10％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
3系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤2.0％；Cu≤0.3％；0.3％≤Mg≤1.5％；0.3％＜Mn≤2％；Zn≤0.15％；Fe≤0.6％，Ti≤0.15％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
5系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤5.0％；Cu≤0.3％；1.5％＜Mg≤3.0％；Mn≤0.6％；Zn≤0.5％；Fe≤0.8％，Ti≤0.2％；Ni≤0.20％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
6系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
Si≤2.0％；Cu≤0.1％；Mg≤1.0％；Mn≤0.1％；Zn≤0.1％；Fe≤0.3％，Ti≤0.1％；Ni≤0.10％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
9系废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
5％≤Si≤15％；0.65％≤Cu≤5.0％；Mg≤0.5％；Mn≤0.6％；0.5％≤Zn≤2.5％；Fe≤1.5％，Ti≤0.2％；Ni≤0.30％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
其最终化学成分及成分百分比为：
14.5％≤Si≤18％；4.2％≤Cu≤4.9％；0.48％≤Mg≤0.58％；0.1％≤Mn≤0.3％；0.3％≤Zn≤0.7％；0.6％≤Fe≤0.8％；0.05％≤Ni≤0.15％；0.03％≤Ti≤0.08％；0.006％≤P≤0.015％；Ca≤0.007％；74％≤Al≤79％，其余为不可避免的杂质，总计100％。
2.一种如权利要1所述的抗磨铝锭的制备方法，其特征在于，方法的步骤中含有：
在熔炼炉中投入6系废铝料和9系废铝料进行熔炼将其熔化，然后再投入3系废铝料、5系废铝料、1系废铝料进行熔炼至熔化；
对熔化的铝液取样，调整其化学成分；
将硅、铜投入熔炼炉中进行熔炼，熔化温度不低于890℃；
选择混合材料中的剩余废铝料投入熔炼炉中进行降温，控制温度为735-750℃；
根据化学成分控制要求，对熔化的铝液再次取样，调整其化学成分，至少调整化学成分中Si、Cu、Fe、Zn的质量百分比；
使用精炼剂采用氮气或氩气对调整后的铝液进行喷粉精炼；
将精炼后的铝液温度升温至790-820℃，使用变质剂：铝磷中间合金对精炼后的铝液进行变质，变质后的铝液进行静置，然后采用细化剂：铝钛硼中间合金对变质后的铝液进行细化，取样成分，针孔合格后铸造。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
精炼剂的加量为：每吨铝液加1.2-1.5Kg的精炼剂。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述精炼剂为盐类物质。
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