CN1410565A - 铝－磷中间合金及其制备方法 - Google Patents

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刘相法
刘相俊
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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－磷中间合金及其制备方法。该中间合金的化学组成为：铝、磷、硅和铜。制备步骤是：按比例准备好工业纯铝、铜－磷、结晶硅、赤磷和磷化铝等原料，在熔炼炉中将纯铝熔化，依次加入已称取好的磷－铜中间合金、结晶硅、赤磷和磷化铝，迅速搅拌至完全反应，直接浇注成锭或挤压成线材。该中间合金在使用过程中无污染，熔化速度快，变质效果稳定、长效，是一种新型高效的绿色变质剂。

Description

铝-磷中间合金及其制备方法
技术领域
本发明属金属材料领域，特别是涉及一种用于细化铝-硅合金中初晶硅的铝-磷中间合金及其制备方法。
技术背景
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，产生大量有毒的P2O5气体，严重地污染环境；磷盐效果不稳定，使用过程中也存在环境污染问题；铜-磷中间合金加入到铝合金中后难熔化，易偏析，效果不稳定。为此，国内外进行了长期的探索，试图寻求一种理想的初晶硅细化方法。文献《轻金属》(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。由该工艺制备的铝-铜-磷中间合金具有良好的变质效果，但由于制备工艺极其复杂，成本高，使该中间合金至今未能推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种能对铝-硅合金中的初晶硅起高效细化作用，无污染，使用简便，并且成本低廉的铝-磷
中间合金及其制备方法。
本发明是通过以下方式实现的：
铝-磷中间合金，其化学成分(质量百分比)为：铝50.0-97.0，磷1.0-10.0，硅0.2-30，铜0.5-25.0。
上述铝-磷中间合金的制备方法，是通过以下步骤实现的：
(1)首先按纯铝50～97％、铜-磷中间合金0.5～30％、结晶硅0.2～30％、赤磷0.1～5％、磷化铝0.2～2％质量比称取原料；
(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至700℃～1000℃，然后依次加入已称取好的磷-铜中间合金、结晶硅、赤磷和磷化铝原料，迅速搅拌至反应完全；
(3)直接浇注成锭或挤压成线材。
该中间合金具有熔点低(542℃左右)、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。
具体实施方式
下面给出本发明的一个最佳实例：
(1)首先按纯铝70％、赤磷2％、结晶硅12％、铜-磷中间合金15％、磷化铝1％的质量比称取原料；
(2)将工业纯铝熔化并升温至900℃，然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金等原料，迅速搅拌至反应完全；
(3)直接浇注成锭或挤压成线材。
按照上述配比得到一种最佳成分的铝-磷中间合金，其化学成分(质量百分比)为：磷4.5，硅12，铜13，其余为铝。

Claims (2)

1.铝-磷中间合金，其特征是，该中间合金的化学成分(质量百分比)为：铝50.0-97.0，磷1.0-10.0，硅0.2-30，铜0.5-25.0。
2.制备权利要求1所述铝-磷中间合金的方法，其特征是包括以下步骤：
(1)首先按纯铝50～97％、铜-磷中间合金0.5～30％、结晶硅0.2～30％、赤磷0.1～5％、磷化铝0.2～2％质量比称取原料；
(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至700℃～1000℃，然后依次加入已称取好的磷-铜中间合金、结晶硅、赤磷和磷化铝原料，迅速搅拌至反应完全；
(3)直接浇注成锭或挤压成线材。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication