一种消除过共晶铝硅合金的显微组织遗传性的方法技术

一种消除过共晶铝硅合金的显微组织遗传性的方法。该方法包括将第一量的铝硅合金加热到高于铝硅合金的液相线温度的预定温度，以形成第一量的熔体；将第一量的熔体在预定温度下保持预定时间量；将第一量的熔体搅拌预定时间量；将第二量的铝硅合金加热到高于铝硅合金的液相线温度，以形成第二量的熔体；将第一量的熔体和第二量的熔体混合，以形成加工后的铝硅铸造合金。预定温度在约750℃至850℃之间。预定时间量在0.1小时至0.5小时之间。加工后的铝硅铸造合金包含约30wt％至约40wt％的第一量的铝硅合金。的铝硅合金。的铝硅合金。

【技术实现步骤摘要】
一种消除过共晶铝硅合金的显微组织遗传性的方法


[0001]本公开涉及铸造铝合金的加工方法，尤其涉及一种消除过共晶铝硅合金中的显微组织遗传性的方法。

技术介绍

[0002]过共晶硅铝(Al
‑
Si)合金因其具有密度低、耐磨性和耐腐蚀性优异、热膨胀系数低、强度高、铸造性能好等优点，在汽车工业中得到了广泛的应用。它们用于通常需要轻质和高耐磨性组合的应用中，包括但不限于发动机缸体、活塞、变速器壳体和变速器离合器壳体。铝硅合金的性能取决于这些合金的显微组织遗传性。具有均匀分布的细小硅颗粒的过共晶铝硅合金具有较高的强度和较好的耐磨性。
[0003]用于铸造变速器离合器壳体的典型铝硅合金包括B390铝硅合金。用于铸造的B390铝硅合金具有较大硅颗粒的显微组织遗传性，这会导致在完成铸造的工件中产生粗大的初生硅颗粒。粗大的初生硅颗粒会显著降低变速器离合器壳体的合金延展性。
[0004]因此，尽管用于铸造变速器离合器壳体的铝硅合金达到了其预期目的，但也需要一种消除较大初生硅颗粒的显微组织遗传性的方法，以提高变速器离合器壳体的强度。

技术实现思路

[0005]本文在几个方面上公开了一种消除过共晶铝硅(Al
‑
Si)合金中的显微组织遗传性的方法。该方法包括：将第一量的铝硅合金加热到高于铝硅合金的液相线温度的预定温度，以形成第一量的熔体；将第一量的熔体在预定温度下保持第一预定时间量；以及将第一量的熔体搅拌第二预定时间量。第一预定时间量在0.1小时至0.5小时之间。所述第二预定时间量可以等于或小于所述第一预定时间量。
[0006]在本公开的另一个方面，该方法进一步包括将第二量的铝硅合金加热到高于所述Al
‑
Si合金的液相线温度，以形成第二量的熔体，以及将搅拌的第一量的熔体与第二量的熔体混合，以形成加工后的铝硅合金。
[0007]在本公开的另一个方面，预定温度大于800℃，优选在约750℃至约850℃之间，更优选在约790℃至约810℃之间。
[0008]在本公开的另一个方面，其中搅拌所述第一量的熔体包括非接触式磁力搅拌。
[0009]在本公开的另一个方面，其中加工后的铝硅合金包括从约25重量百分比(wt％)至约50wt％的第一量的熔体。
[0010]本文在几个方面上还公开了一种铸造工件的方法。该方法包括将铝硅合金加热到约750℃至约850℃之间的加工温度，以形成铝硅合金熔体；将该铝硅合金熔体在加工温度下保持约0.1小时至约0.5小时之间的加工时间，以形成加工后的铝硅合金熔体；以及将加工后的铝硅合金熔体浇注到限定工件的模具型腔中。
[0011]在本公开的另一方面中，将未加工的铝硅合金熔体与加工后的铝硅合金熔体混合，以形成铸造合金混合物；以及将铸造合金混合物浇注到限定工件的模具型腔中。
[0012]在本公开的另一个方面，该方法进一步包括在加工温度下将铝硅合金熔体搅拌约0.1小时至约0.5小时之间的加工时间，以形成加工后的铝硅合金熔体。
[0013]在本公开的另一方面中，铸造合金混合物包括约30重量百分比(wt％)至约40wt％的加工过的铝硅合金熔体，优选35wt％。
[0014]本公开在几个方面上还公开了一种用于铸造的过共晶铝硅(Al
‑
Si)合金的加工方法。该方法包括将铝硅合金加热，以形成铝硅合金熔体；在预定温度下将铝硅合金熔体的第一部分搅拌预定时间，以形成加工后的铝硅合金熔体；以及将铝硅合金熔体的第二部分与加工后的铝硅合金熔体混合，以形成加工后的铝硅铸造合金。预定时间为约0.1小时至约0.5小时。预定温度为约750℃至约850℃。加工后的铝硅铸造合金包含约30重量百分比(wt％)至约40wt％的所述加工后的铝硅合金熔体。搅拌铝硅合金熔体的第一部分包括非接触式磁力搅拌。
[0015]从本文提供的描述中，进一步的应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0016]本文描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在于以任何方式限制本公开的范围。
[0017]图1是采用消除显微组织遗传性的方法加工之前过共晶铝硅合金的显微照片；
[0018]图2是根据示例性实施例，采用消除显微组织遗传性的方法加工之后过共晶铝硅合金的显微照片；
[0019]图3是根据示例性实施例，图2的过共晶铝硅合金中硅粒径的频率分布的曲线图；
[0020]图4是根据示例性实施例，图2的过共晶铝硅合金中硅颗粒圆度的频率分布的曲线图；
[0021]图5是根据示例性实施例，消除过共晶铝硅合金的显微组织遗传性的方法的方框流程图；
[0022]图6A是根据示例性实施例，用图5的方法加工的过共晶铝硅铸造的示例性汽车部件的侧视图；
[0023]图6B是根据示例性实施例，图6A的示例性汽车部件的透视顶视图；和
[0024]图7是根据示例性实施例，非接触式磁力搅拌装置700的示意性横截面，其被配置为促进图5的方法。
具体实施方式
[0025]下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或使用。参考附图公开了所示的实施例，其中在所有的几幅附图中相同的数字表示相应的部件。附图不一定是按比例绘制的，并且一些特征可以被放大或缩小以显示特定特征的细节。所公开的具体结构和功能细节并不旨在被解释为限制性的，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。
[0026]图1所示为B390过共晶铝硅合金铸件，也称为B390铝硅合金，在采用消除显微组织遗传性的方法加工之前的显微照片100，其在下面详细公开。显微照片100显示了B390铝硅合金的显微组织，其铝(Al)基体102包围初生硅(Si)颗粒104、共晶硅颗粒106、α
‑
Fe(Al
15
(Fe,Mn)3Si2108和β
‑
Fe(Al5FeSi)110。其中α
‑
Fe(Al
15
(Fe,Mn)3Si2108和β
‑
Fe(Al5FeSi)110也分别称为Alpha相108和Beta相110。
[0027]图2所示为B390铝硅合金铸件在采用消除显微组织遗传性的方法加工之后的显微照片200。显微照片200显示了加工后的B390铝硅合金的显微组织，其Al基体202包围初生硅颗粒204、共晶硅颗粒206、α
‑
Fe(Al
15
(Fe,Mn)3Si2208和β
‑
Fe(Al5FeSi)210。其中α
‑
Fe(Al
15
(Fe,Mn)3Si2208和β
‑
Fe(Al5FeSi)210也分别称为Alpha相208和Beta相210。
[0028]请参阅图1，与显微照片200相比，显微照片100的较大的初生硅颗粒会导致在完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除过共晶铝硅(Al
‑
Si)合金的显微组织遗传性的方法，包括：将第一量的铝硅合金加热至高于铝硅合金的液相线温度的预定温度，以形成第一量的熔体；将所述第一量的熔体在预定温度下保持第一预定时间量；以及将所述第一量的熔体搅拌第二预定时间量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将第二量的铝硅合金加热到高于铝硅合金的液相线温度，以形成第二量的熔体；以及将搅拌的所述第一量的熔体与所述第二量的熔体混合，以形成加工后的铝硅合金。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二预定时间量小于所述第一预定时间量。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其桂，杨文英，叶兵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：