一种合金改良材料及其制备方法技术

技术编号:21473207 阅读:52 留言:0更新日期:2019-06-29 03:06
本发明专利技术公开一种合金改良材料及其制备方法,涉及铝合金变质剂领域。合金改良材料由喷射沉积粉末、钠盐变质剂及粘合剂组成,喷射沉积粉末:钠盐变质剂:粘合剂的重量比5~10:1~3:1;将锶、钠、稀土钕三种变质剂依据其特性进行结合,有效保留了变质活性,具有变质潜伏期短,有效变质时间长,变质效果稳定的特点。原料中高岭石黏土粉可作为变质剂载体除气除渣,提升熔炼效率,其中富含的氧化铝和氧化硅能显著提升合金硬度。钕元素的发光性能可使得铝合金自带发光特性,无须涂覆发光材料。制备方法中采用喷射沉积法一步熔铸制备细小的中间合金粉末,再与钠变质剂粘结挤压成型,使变质剂可快速溶解分散,缩短潜伏期,快速有效变质。

【技术实现步骤摘要】
一种合金改良材料及其制备方法
本专利技术涉及合金变质剂领域,特别涉及一种合金改良材料及其制备方法。
技术介绍
铝合金的硅组织由粗大的五瓣星状的初晶硅和长针状的共晶硅组成,这些形态的硅相将严重的割裂Al基体,在Si相的尖端和棱角处引起应力集中,合金容易沿晶粒的边界处,或者板状Si本身开裂而形成裂纹,使合金变脆,机械性能特别是延伸率显著降低,切削加工功能也不好。为了改变硅的存在状态,提高合金的力学性能,一般对合金添加变质剂细化初晶硅和共晶硅。国内外对铝合金变质剂的研究较多,常见的变质方法有单独加入一种元素,也有加入多种元素以及化合物,这两种方法都对初晶硅和共晶硅有良好的细化作用。主要的变质元素包括磷、钠、锶、稀土及钙,这些元素可作为单一变质剂,也可形成复合变质剂,如硫磷复合变质剂、稀土磷复合变质剂、锶磷复合变质剂、钠磷复合变质剂、碳磷复合变质剂及钡磷复合变质剂等。虽然这些单一或复合变质剂有较好的初晶硅细化作用,但变质的时候仍然存在着明显的缺点。以赤磷作为变质剂时,燃点相对低,运输和保存困难,且在细化变质的过程中,燃烧剧烈,造成磷吸收率降低,产生毒气,严重污染环境,其次在熔炼的过程中,容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合金改良材料,其特征在于:由喷射沉积粉末、钠盐变质剂及粘合剂组成,喷射沉积粉末:钠盐变质剂:粘合剂的重量比5~10:1~3:1;所述喷射沉积粉末由草酸铝4.3‑7.7wt%、乙酸锰1.5‑2.8wt%、硝酸锶21‑26wt%、复合陶瓷粉22‑37wt%,余量为纯铝制成,所述钠盐变质剂由六氟铝酸钠26‑38wt%、氟铝酸钾28‑34wt%、氯化钾15‑21wt%,余量为氯化钠组成;所述复合陶瓷粉由15‑18wt%石墨、20‑28wt%氧化硅、5‑8wt%钼酸稀土复合物、5‑8wt%氧化硼,5‑8wt%沥青,余量为高岭石黏土粉制备;所述钼酸稀土复合物由硝酸钕/钼酸钠煅烧物和高岭石黏土粉组成...

【技术特征摘要】
1.一种合金改良材料,其特征在于:由喷射沉积粉末、钠盐变质剂及粘合剂组成,喷射沉积粉末:钠盐变质剂:粘合剂的重量比5~10:1~3:1;所述喷射沉积粉末由草酸铝4.3-7.7wt%、乙酸锰1.5-2.8wt%、硝酸锶21-26wt%、复合陶瓷粉22-37wt%,余量为纯铝制成,所述钠盐变质剂由六氟铝酸钠26-38wt%、氟铝酸钾28-34wt%、氯化钾15-21wt%,余量为氯化钠组成;所述复合陶瓷粉由15-18wt%石墨、20-28wt%氧化硅、5-8wt%钼酸稀土复合物、5-8wt%氧化硼,5-8wt%沥青,余量为高岭石黏土粉制备;所述钼酸稀土复合物由硝酸钕/钼酸钠煅烧物和高岭石黏土粉组成。2.根据权利要求1中所述的一种合金改良材料,其特征在于:所述草酸铝、乙酸锰、硝酸锶、六氟铝酸钠、氟铝酸钾、氯化钾、氯化钠、石墨、氧化硅、氧化硼、钼酸钠、硝酸钕、纯铝的纯度均大于99.9wt%,粒径为100~150目,所述硝酸钕/钼酸钠煅烧物中含44.89~65.32wt%稀土钕钼酸钠盐,所述喷射沉积粉末的颗粒粒径为5~30μm;所述粘合剂为聚氨酯胶黏剂、环氧树脂、丙烯酸酯胶粘剂中的一种,所述沥青为天然沥青、煤焦沥青、石油沥青中的一种。3.一种如权利要求1或2所述合金改良材料的制备方法,其特征在于,包含如下具体步骤:(1)钼酸稀土复合物按如下方法制备:在1000mL无水乙醇中加入10-17g钼酸钠,置于磁力搅拌器上,逐滴滴入含硝酸钕15-23g的乙醇溶液1000mL,在30℃恒温搅拌36-48h,溶剂挥发后在60-80℃烘箱中烘10-12h至干,500~650℃煅烧0.5~3h,得钼酸钠/硝酸钕煅烧物,冷却至室温后加入1L无水乙醇和105-120g高岭石黏土粉,匀浆后抽滤,取沉淀烘干即制得钼酸稀土复合物;(2)复合陶瓷粉的制备:按照15-18wt%石墨、20-28wt%氧化硅、5-8wt%钼酸稀土复合物、5-8wt%氧化硼,5-8wt%沥青,余量为高岭石黏土粉进行配料,将全部原料置于行星球磨罐室温研磨混合,用酒精润洗球磨罐及罐内的钢球得到浑浊液体,将该液体置于真空干燥箱中,待酒精蒸发完全后将混合粉放入模具中压制成块,压制成型压力为15~55MPa,用石墨粉包埋后放入焙烧炉中,在890-950℃保温1-2小时后,自然冷却至室温,去除石墨粉后在研磨机上研磨,直到颗粒尺寸在15~30微米,即得复合陶瓷粉;(3)按草酸铝4.3-7.7wt%、乙酸锰1.5-2.8wt%、硝酸锶21-26wt%、复合陶瓷粉22-37wt%,余量为纯铝称取原料,将纯铝锭于保温坩埚中加热至700-750℃,待纯铝锭完全熔化为铝溶体后将草酸铝、乙酸锰、硝酸锶加入...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵浩峰张椿英于鹏夏俊柴阜桐
申请(专利权)人:安徽信息工程学院
类型:发明
国别省市:安徽,34

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