一种Al‑Si合金复合变质工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种复合变质方法，通过采用高Si含量的合金和低Si含量的合金，分别变质，然后混合得到目标Si含量的合金，能够解决P、Sr相互毒化的现象，得到非常好的复合变质效果。

【技术实现步骤摘要】
一种Al-Si合金复合变质工艺
本专利技术涉及金属处理
，尤其涉及一种Al-Si合金复合变质工艺。
技术介绍
Sr作为共晶Al-Si合金的长效变质剂，得到了广泛的应用，因其变质共晶组织的特点与Na变质相似，故普遍认为Sr的变质作用与Na相似。哈尔滨工业大学的刘启阳等人采用引入单晶籽晶的方法，考察Sr对Si相外延生长的影响，检测Sr在Si晶表面的吸附，探讨了Sr的变质机理。发现Sr变质使单晶籽晶基底上外延长出的初晶板块数量减少，即减少了活性基底的数目，说明“毒化”了部分活性基底，使其失去作为有效基底的作用，可见，Sr变质影响Si相的形核，能使Si晶胚“毒化”而失去其作为晶核的作用。他们发现{111}Si和{100}Si上均有Sr的吸附，所以在共晶生长时，Si相的生长面{111}Si吸附Sr后阻碍Si相的生长，产生变质现象。Sr在Si相表面的吸附是物理吸附，吸附有一个饱和值，达到这个值即起完全变质作用。对于Sr对P变质的毒化，起初认为是Sr破坏了A1P粒子的结构，生成了新的相，左敏博士发现在700℃下加入Sr的Al-Si合金中，A1P并没有与Sr反应，而毒化现象依旧。这说明，因A1P与Si晶格极其相似，Sr仍可能是吸附在A1P粒子的表面使其失去作为晶核的作用。因此，实现P、Sr复合变质的关键，应是避免Al-Si熔体中A1P与Sr的接触。于是较为简便的是：先加入含P变质剂，降低温度，使Si相包住AlP粒子，再加入Sr。但是这种方式的效果并不明显，原因是新的有效晶核不再出现，从熔体中析出的Si使原有的晶核长大，同样出现毒化现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种Al-Si合金复合变质工艺，能够解决P、Sr相互毒化的现象，得到非常好的复合变质效果。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种Al-Si合金复合变质工艺，其采用高硅Al-Si合金锭和低硅Al-Si合金锭，其中高硅Al-Si合金锭硅含量和低硅Al-Si合金锭硅含量与所述Al-Si合金硅含量的差值的绝对值相等，其包括：(1)将高硅Al-Si合金锭在加热设备中加热到760-800℃形成熔体，并将低硅Al-Si合金锭在另一加热设备中加热到700-740℃形成熔体，并分别保温；(2)对高硅Al-Si合金熔体进行P变质，对低硅Al-Si合金熔体进行Sr变质；(3)将变质后的高硅Al-Si合金熔体、低硅Al-Si合金锭分别冷却到660℃以下后，将高硅Al-Si合金熔体与低硅Al-Si合金熔体等比例混合；(4)将混合熔体浇入模具内得到Al-Si合金锭。本专利技术所述的Al-Si合金是本领域的已知合金，其包括Al-Si-Cu-Ni-Mg等适用于汽车发动机各个部件的Al-Si合金，本专利技术不对其进行具体限定。优选的，步骤(2)中，高硅Al-Si合金熔体进行P变质通过加入0.8-1.4wt％的Al-3.5P中间合金进行变质。优选的，步骤(2)中，低硅Al-Si合金熔体进行Sr变质通过加入0.8-1.4wt％的Al-10Sr中间合金进行变质。本专利技术的变质方法，其得到的合金中，α-Al、初晶Si、共晶Si均得到良好的细化，合金组织布满珊瑚状的共晶Si，以及形貌规则细小的初晶Si，这种组织分布有利于金属间化合物的分散，将提高合金的综合机械性能。其特别适合挤压铸造及半固态铸造等。本专利技术的变质方法，通过采用高Si含量的合金和低Si含量的合金，分别变质，然后混合得到目标Si含量的合金，能够解决P、Sr相互毒化的现象，得到非常好的复合变质效果。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1一种Al-15Si合金复合变质工艺，其采用高硅Al-18Si合金锭和低硅Al-12Si合金锭，其包括：(1)将高硅Al-18Si合金锭在加热设备中加热到760℃形成熔体，并将低硅Al-12Si合金锭在另一加热设备中加热到700℃形成熔体，并分别保温；(2)对高硅Al-18Si合金熔体加入0.8wt％的Al-3.5P中间合金进行P变质，对低硅Al-12Si合金熔体加入0.8wt％的Al-10Sr中间合金进行Sr变质；(3)将变质后的高硅Al-18Si合金熔体、低硅Al-12Si合金锭分别冷却到660℃以下后，将高硅Al-18Si合金熔体与低硅Al-12Si合金熔体等比例混合；(4)将混合熔体浇入模具内得到Al-15Si合金锭。实施例2一种Al-14Si合金复合变质工艺，其采用高硅Al-18Si合金锭和低硅Al-10Si合金锭，其包括：(1)将高硅Al-18Si合金锭在加热设备中加热到780℃形成熔体，并将低硅Al-10Si合金锭在另一加热设备中加热到720℃形成熔体，并分别保温；(2)对高硅Al-18Si合金熔体加入1.0wt％的Al-3.5P中间合金进行P变质，对低硅Al-10Si合金熔体加入1.0wt％的Al-10Sr中间合金进行Sr变质；(3)将变质后的高硅Al-18Si合金熔体、低硅Al-10Si合金锭分别冷却到660℃以下后，将高硅Al-18Si合金熔体与低硅Al-10Si合金熔体等比例混合；(4)将混合熔体浇入模具内得到Al-14Si合金锭。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al‑Si合金复合变质工艺，其采用高硅Al‑Si合金锭和低硅Al‑Si合金锭，其中高硅Al‑Si合金锭硅含量和低硅Al‑Si合金锭硅含量与所述Al‑Si合金硅含量的差值的绝对值相等，其包括：(1)将高硅Al‑Si合金锭在加热设备中加热到760‑800℃形成熔体，并将低硅Al‑Si合金锭在另一加热设备中加热到700‑740℃形成熔体，并分别保温；(2)对高硅Al‑Si合金熔体进行P变质，对低硅Al‑Si合金熔体进行Sr变质；(3)将变质后的高硅Al‑Si合金熔体、低硅Al‑Si合金锭分别冷却到660℃以下后，将高硅Al‑Si合金熔体与低硅Al‑Si合金熔体等比例混合；(4)将混合熔体浇入模具内得到Al‑Si合金锭。

【技术特征摘要】
1.一种Al-Si合金复合变质工艺，其采用高硅Al-Si合金锭和低硅Al-Si合金锭，其中高硅Al-Si合金锭硅含量和低硅Al-Si合金锭硅含量与所述Al-Si合金硅含量的差值的绝对值相等，其包括：(1)将高硅Al-Si合金锭在加热设备中加热到760-800℃形成熔体，并将低硅Al-Si合金锭在另一加热设备中加热到700-740℃形成熔体，并分别保温；(2)对高硅Al-Si合金熔体进行P变质，对低硅Al-Si合金熔体进行Sr变质；(3)将变质后的高硅Al-Si合金熔体、低硅Al-S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达明，
申请(专利权)人：无锡市明盛强力风机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32