CN1219899C - 高强度铝硅合金及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高强度铝硅合金及其生产方法，它将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si、Mg、Ti、混合稀土、其余为Al，与现有技术相比：本发明提供的产品在不改变原有铝(硅)基合金生产的工艺条件下，通过加入微量稀土元素，制得的含微量稀土元素的铝(硅)基合金新材料比原成份的铝(硅)基合金材料强度σb增大35%，且不增加其生产成本，所提供的生产方法不改变传统的生产方法，不增加生产成本，制得的产品成本低、强度高、性能、色泽好、应用范围广。
Description
技术领域：本发明是一种高强度铝硅合金及其生产方法，属于有色金属的技术领域。
技术背景：铝硅合金具有良好的加工性能，作为结构材料，由于铝硅合金比重轻、比强度和比钢度高，其应用前景十分良好，广泛应用于汽车工业，用于发动机机体材料、汽缸活塞材料等，传统工艺生产的铝硅合金强度偏低、延伸率低，使其在工业应用范围受到局限。有时，为了获取高强度、高延伸率的铝合金，不得不在铝硅合金中添加铜及其它较昂贵的金属，从而增加了该铝硅合金的生产成本，即使这样，这类金属材料的使用依然受到价格的限制，不能广泛使用。
发明内容：本发明的目的在于：提供一种高强度铝硅合金及其生产方法；这种方法是在生产过程中添加一些稀土元素，利用稀土元素自身的特点，改善铝硅合金的性能，得到的产品价格低廉、强度高、性能好，能够广泛应用；本发明是这样构成的：高强度铝硅合金，按照重量组份计算：它由Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al构成；所述的混合稀土为任意一种稀土元素或者是二种或以上稀土元素的组合物，具体地说：所述的混合稀土是铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物。这种高强度铝硅合金的生产方法是：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
与现有技术相比：本发明提供的产品在不改变原有铝(硅)基合金生产的工艺条件下，通过加入微量稀土元素，制得的含微量稀土元素的铝(硅)基合金新材料比原成份的铝(硅)基合金材料强度σb增大35％，且不增加其生产成本，所提供的生产方法不改变传统的生产方法，不增加生产成本，制得的产品成本低、强度高、性能、色泽好、应用范围广。
稀土金属在当代信息、生物、新材料、新能源、空间科学技术及海洋开发研究中，具有重要作用及广泛用途；稀土是铝、镁、锌、铜等有色金属良好的净化剂和变质剂；稀土元素的电子层结构特殊，内层4f轨道未成对电子多，原子磁距高，电子能级和谱线丰富，稀土金属活泼，容易失去电子形成多种价态、多配位数的化合物，稀土金属易和有色金属及其合金中的氧，硫，氮，碳等气体杂质作用生成稳定的化合物，从而起到了净化除杂质的作用，一般只要加入千分之几，就能起到消除有害杂质影响，细化晶粒并产生合金化的作用。
稀土金属添加剂可与有色金属合金的基体金属形成金属间化合物或合金相、而使金属材料的性能大为改善，提高材料的加工和使用性能，应用稀土与铝合金反应可提高制品强度及产生不同的色泽，大大扩展其应用范围。
本发明的实施例1：按照给定的重量组份，将稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg0-11％，Ti 0-0.35％，稀土元素0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铌这种稀土元素与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，得到的产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铌0.01-0.08％、其余为Al。
本发明的实施例2：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铌、铈二种稀土元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铌、铈二种稀土元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
本发明的实施例3：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
本发明的实施例4：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铈、镧、釔三种稀土元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铈、镧、釔三种稀土元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
本发明的实施例5：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al；具体地说：按照给定的重量组份，将铌、铈、镧、釔四种稀土元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 0-13％，Mg 0-11％，Ti 0-0.35％，铌、铈、镧、釔四种稀土元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
调整Si、Mg、Ti、混合稀土在合金中不同的比例、成份，就可以得到不同性能的材料，当然也可以根据需要决定对这些元素的取舍。
Claims (5)
1、一种高强度铝硅合金，其特征在于：按照重量组份计算：它由Si 13％，Mg 11％，Ti 0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al构成。
2、按照权利要求1所述的这种高强度铝硅合金，其特征在于：所述的混合稀土为任意一种稀土元素或者是二种或以上稀土元素的组合物。
3、按照权利要求1、2所述的这种高强度铝硅合金，其特征在于：所述的混合稀土是铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物。
4、高强度铝硅合金的生产方法，其特征在于：按照给定的重量组份，将混合稀土与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 13％，Mg 11％，Ti 0.35％，混合稀土0.01-0.08％、其余为Al。
5、按照权利要求4所述的高强度铝硅合金的生产方法，其特征在于：按照给定的重量组份，将铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物与铝基合金及其他合金原料采用常规熔炼的方法进行熔炼得到本产品，产品中含有Si 13％，Mg 11％，Ti 0.35％，铌、铈、镧、釔四种稀土元素之中的一种或者二种及二种以上元素的组合物0.01-0.08％、其余为Al。
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