專利名稱：過共晶鋁硅合金中初生硅的細化方法
技術領域：
本發明涉及合金配制與制備技術領域，特別是涉及ー種過共晶鋁硅合金初生硅的細化方法。
背景技術：
過共晶鋁硅合金具有硬度高、線膨脹系數低、高耐磨性、密度小等優點，是理想的汽車用活塞材料。但過共晶鋁硅合金組織中存在大量的初生硅和共晶硅，在傳統鑄造過程中初生硅相極易長成粗大的板塊狀或長條狀，嚴重割裂鋁基體導致鑄件力學性能大大下降，且切削性能變差，從而限制了其大量的エ業應用。近幾十年來，世界各國鋳造工作者研 究并采用了不少有效措施來細化初生硅，細化的方法總體上分為兩種一類是變質細化法，主要是通過添加P和稀土等；另ー類是改進鋳造方法，如快速凝固、擠壓鑄造、高壓壓鑄、噴射沉積等。變質細化法具有效果明顯，操作簡單的有點，但操作過程中環境較差且容易帶入其他雜質元素而影響合金的性能；改進鑄造法細化效果也較好，但需要專門的設備，増加了エ業成本,故不適合大量生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種過共晶鋁硅合金中初生硅的細化方法。本發明是過共晶鋁硅合金中初生硅的細化方法，其步驟為
(1)將甲こ兩種母合金按照4/1的質量比例分別放入兩個高溫電阻爐中進行加熱熔化，甲為Al-25%Si過共晶型合金，こ為純鋁；
(2)當兩種母合金熔化并達到各自精煉溫度吋，對它們分別進行精煉、除氣、除渣，用熱電偶測溫，對熔體溫度進行控制；
(3)當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C吋，將高硅合金熔體倒入純鋁熔體中，并適當攪拌靜置；
(4)當熔體達到澆鑄溫度675°C 695°C時，將熔體放入保溫爐中分別進行等溫保溫，等溫溫度為675°C 695°C，保溫時間為45分鐘，然后澆注成形。本發明的有益之處為本發明中使用的設備簡単，操作簡易，成本低廉，對環境無污染，對過共晶鋁硅合金中初生硅相的細化效果較好，適用于大規模エ業化生產。
圖I為Al_25%Si (780 °C)合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在675°C澆注的金相組織，圖2為在675°C下保溫45min后的金相組織。圖3為Al_25%Si(780°C )合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在685°C澆注的金相組織，圖4為在685°C下保溫45min后的金相組織。圖5為Al_25%Si(780°C )合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在695°C澆注的金相組織，圖6為在695°C下保溫45min后的金相組織。
具體實施例方式本發明是過共晶鋁硅合金中初生硅的細化方法，其步驟為
(1)將甲こ兩種母合金按照4/1的質量比例分別放入兩個高溫電阻爐中進行加熱熔化，甲為Al_25%Si過共晶型合金，こ為純鋁；
(2)當兩種母合金熔化并達到各自精煉溫度吋，對它們分別進行精煉、除氣、除渣，用熱電偶測溫，對熔體溫度進行控制；
(3)當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C吋，將高硅合金熔體倒入純鋁熔體中，并適當攪拌靜置；
(4)當熔體達到澆鑄溫度675°C 695°C時，將熔體放入保溫爐中分別進行等溫保溫，等溫溫度為675°C 695°C，保溫時間為45分鐘，然后澆注成形。
下面是本發明對應具體實施例
實施例一
本實施例中，將Al-25%Si合金和純鋁按照4/1的質量比進行配比，然后將兩種母合金分別在兩個電阻爐中熔化，當合金熔體溫度在其液相線以上100°C 150°C時對其進行精煉除渣，當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C時，將熔化好的Al-25%Si合金熔體倒入純鋁熔體中，適當攪拌靜置，待熔體達到675°C后，將熔體放入保溫爐中進行等溫保溫45min后澆注成形。圖I為Al_25%Si (780°C )合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在675°C澆注的金相組織，圖2為在675°C下保溫45min后的金相組織。實施例ニ
本實施例中，將Al-25%Si合金和純鋁按照4/1的質量比進行配比，然后將兩種母合金分別在兩個電阻爐中熔化，當合金熔體溫度在其液相線以上100°C 150°C時對其進行精煉除渣，當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C時，將熔化好的Al-25%Si合金熔體倒入純鋁熔體中，適當攪拌靜置，待熔體達到685°C后，將熔體放入保溫爐中進行等溫保溫45min后澆注成形。圖3為Al_25%Si (780°C )合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在685°C澆注的金相組織，圖4為在685°C下保溫45min后的金相組織。實施例三
本實施例中，將Al-25%si合金和純鋁按照4/1的質量比進行配比，然后將兩種母合金分別在兩個電阻爐中熔化，當合金熔體溫度在其液相線以上100°C 150°C時對其進行精煉除渣，當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C時，將熔化好的Al-25%Si合金熔體倒入純鋁熔體中，適當攪拌靜置，待熔體達到695°C后，將熔體放入保溫爐中進行等溫保溫45min后澆注成形。圖5為Al_25%Si (780°C )合金熔體倒入純鋁(660°C )熔體后，未經保溫處理在695°C澆注的金相組織，圖6為在695°C下保溫45min后的金相組織。
權利要求
1.過共晶鋁硅合金中初生硅的細化方法，其步驟為 (1)將甲乙兩種母合金按照4/1的質量比例分別放入兩個高溫電阻爐中進行加熱熔化，甲為Al-25%Si過共晶型合金，乙為純鋁； (2)當兩種母合金熔化并達到各自精煉溫度時，對它們分別進行精煉、除氣、除渣，用熱電偶測溫，對熔體溫度進行控制； (3)當高硅鋁合金的溫度為780°C，純鋁的溫度為660°C時，將高硅合金熔體倒入純鋁熔體中，并適當攪拌靜置； (4)當熔體達到澆鑄溫度675°C 695°C時，將熔體放入保溫爐中分別進行等溫保溫，等溫溫度為675°C 695°C，保溫時間為45分鐘，然后澆注成形。
全文摘要
過共晶鋁硅中的初生硅的細化方法，將高硅鋁合金(質量分數25%Si)和純鋁按照4/1的質量比例進行配制過共晶鋁硅合金，配制后的合金熔體不再進行變質處理，而是進行保溫處理，保溫后可得到尺寸細小、形狀規整的初生硅相。本發明的特征是根據所配制目標合金的成分，將高硅鋁合金和純鋁按照4/1的質量比例分別在兩個電阻爐中熔化，當精煉除渣后的高硅鋁合金的溫度為780℃，純鋁的溫度為660℃時，將熔化好的高硅合金倒入純鋁熔體中，適當攪拌靜置，當熔體達到澆鑄溫度(675℃～695℃)時，將熔體放入保溫爐中分別進行等溫保溫(675℃～695℃)45min后澆注成形。
文檔編號C22C21/02GK102839291SQ20121038924
公開日2012年12月26日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者李元東, 胡韶華, 馬穎, 陳體軍, 郝遠 申請人:蘭州理工大學