一种铝合金细化材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种铝合金细化材料及其制备方法和应用，涉及铝合金变质剂领域。铝合金细化材料由如下重量比的原料制成：氟铝酸钾5～8％、氟铝酸钠7～11％、磷酸氢二钠水合物3‑5％、氯化钾5‑7％、氯化钠4‑8％、乙酸钡0.4‑0.8％、硝酸钡3‑6％、氟化钐0.2‑0.9％、醋酸铝0.2‑0.9％、氯化铝6‑8％、锂云母复合物粉15‑20％、余量为纯铝；将钡、钠、锂、钐四种变质剂依据其特性进行结合，采用喷射沉积和挤压煅烧一步制备结构松散的烧结体，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。锂云母粉可作为变质剂载体除气除渣，其中富含的高硬度物质能显著提升合金硬度。

A Refined Aluminum Alloy Material and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金细化材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及铝合金变质剂领域，特别涉及一种铝合金细化材料及其制备方法。
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、钡、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、钡磷复合变质剂、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，其次在熔炼的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金细化材料，其特征在于，由如下原料制成：氟铝酸钾5～8wt％、氟铝酸钠7～11wt％、磷酸氢二钠水合物3‑5wt％、氯化钾5‑7wt％、氯化钠4‑8wt％、乙酸钡0.4‑0.8wt％、硝酸钡3‑6wt％、氟化钐0.2‑0.9wt％、醋酸铝0.2‑0.9wt％、氯化铝6‑8wt％、锂云母复合物粉15‑20wt％、余量为纯铝；所述锂云母复合物粉含14‑19％隐晶质石墨、36‑39％含钐复合物、0.5‑0.9％碳酸钾，余量为锂云母粉；所述含钐复合物由250～280重量份锂云母粉，31～35重量份磷钨酸、31～37重量份硝酸钐和2000重量份无水乙醇制成。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金细化材料，其特征在于，由如下原料制成：氟铝酸钾5～8wt％、氟铝酸钠7～11wt％、磷酸氢二钠水合物3-5wt％、氯化钾5-7wt％、氯化钠4-8wt％、乙酸钡0.4-0.8wt％、硝酸钡3-6wt％、氟化钐0.2-0.9wt％、醋酸铝0.2-0.9wt％、氯化铝6-8wt％、锂云母复合物粉15-20wt％、余量为纯铝；所述锂云母复合物粉含14-19％隐晶质石墨、36-39％含钐复合物、0.5-0.9％碳酸钾，余量为锂云母粉；所述含钐复合物由250～280重量份锂云母粉，31～35重量份磷钨酸、31～37重量份硝酸钐和2000重量份无水乙醇制成。2.根据权利要求1中所述的一种铝合金细化材料，其特征在于：所述氟铝酸钾、氟铝酸钠、磷酸氢二钠水合物、氯化钾、氯化钠、乙酸钡、硝酸钡、氟化钐、醋酸铝、氯化铝、隐晶质石墨、碳酸钾、磷钨酸、硝酸钐、纯铝的纯度均大于99.9wt％，粒径为100～150目；所述硝酸钐为六水合硝酸钐；所述铝合金细化材料中含4.56～7.65wt％稀土钐磷钨酸盐。3.一种如权利要求1或2所述铝合金细化材料的制备方法，其特征在于，包含如下具体步骤：(1)含钐复合物按如下方法制备：将硝酸钐和磷钨酸称量后分别溶于1000重量份的无水乙醇，将硝酸钐乙醇溶液边搅拌边滴加入磷钨酸乙醇溶液中，完全混合后加入锂云母粉，在30℃恒温搅拌30-40h，60-80℃真空干燥箱中将乙醇完全挥发，烘箱烘至绝干，粉碎后过50目筛得含钐复合物；(2)锂云母复合物粉的制备：按照重量比将隐晶质石墨、含钐复合物、碳酸钾，锂云母粉进行配料，将全部原料置于行星球磨罐室温研磨混合，转速150～300rpm，研磨时间30～45min,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过150～250目筛得锂云母复合物粉；(3)按重量比称取乙酸钡、硝酸钡、氟化钐、醋酸铝、氯化铝、纯铝，将纯铝锭于石墨坩埚中加热至740-770℃，待纯铝锭完全熔化为铝溶体后将乙酸钡、硝酸钡、氟化钐、醋酸铝、氯化铝加入，并1500～2000rpm搅拌10min，静置5min后去除铝熔体表面生成的熔渣；升高铝熔体温度至800-820℃，搅拌1～3min后保温，采用多层喷射沉积板材制备装置制备中间合金粉末，喷射沉积制粉参数为：雾化气体为工业用高压惰性气体，雾化气体压力3～5MPa，垂直喷射距离为245-330mm，导液管内径为3～5mm，喷射角度为35°～45°，浇注温度为730-750℃，石墨坩埚温度为750-780℃，沉积盘水平放置，沉积盘水平移动速度为1.1～2.2mm/s，垂直下移速度为0.67～1.14mm/s，沉积盘每隔35s～55s以相同速度作水平往返运动，直至沉积层粉末厚度达到15～25cm时停...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩峰，张椿英，于鹏，郑建华，
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