【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及铝合金材料，特别是涉及一种利用b和la强化al-si合金及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铸造铝合金作为有色金属材料，因其特有的强度和耐腐蚀性，被广泛的应用于航空、航天、汽车等机械制造行业。随着经济的不断发展，对铸造铝合金的市场需求也在不断扩大，汽车工业以及高新技术的发展，给铸造铝合金的生产工艺和技术带来了新的革命。未来对铸造铝合金的需求的不断增多，研究和分析铸造铝合金技术的应用，不断提高产品的强韧性，是世界各国都在关注的核心问题。提高铸造铝合金强韧性的关键是改善合金组织，采用变质处理以使晶粒细化是改善铝合金组织的重要途径。
2、在众多微合金化元素中，b具备较好的微合金化效果。硼加入含钛的铝熔体后，会生成(al，ti)b2，它本身不稳定，会逐渐变为tib2，有促进细化作用，但它不溶于铝中，易聚集沉于底部，发生细化衰退。常用的al-si合金变质元素主要有na和sr，但近年来发现na、sr变质存在一些缺点，如：na变质时间短、处理时容易引起铝液的沸腾和飞溅、容易产生比重偏析等；sr变质主要是吸气倾向严重，增加了精炼的负担等。而加入稀土la后，硼化物的沉淀率随硼含量的增加而降低，制得的细化剂成分均匀，没有分层现象。稀土元素镧能降低铝熔体的表面张力，增加铝熔体对硼化物(tib2)的润湿性，增大铝熔体在硼化物(tib2)颗粒表面上的铺展系数，既能充分发挥tib2的异质形核作用又能防止(tib2)的聚集长大。
3、目前国内外在al-si合金中添加b和稀土元素la以制备出耐蚀中强铝合金的研究还不是很成
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种利用b和la强化al-si合金及其制备方法和应用，解决了现有技术中的al-si合金力学性能差的问题。
2、本申请实施例第一方面提供一种利用b和la强化al-si合金，包括按质量百分数计的下列组分：si 6.5％～7.5％、mg 0.25％～0.45％、cu 0.01％～0.2％、mn 0.01％～0.35％、zn 0.01％～0.3％、ti 0.01％～0.15％、zr 0.01％～0.15％、b 0.01％～0.05％、la 0.1％～0.5％，余量为al。
3、本申请实施例第二方面还提供一种上述的利用b和la强化al-si合金的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将si、mg、cu、mn、zn、ti、zr、al加入到熔炼炉内进行升温熔炼，得到al-si合金熔体；
5、(2)将硼铝中间合金和镧铝中间合金加入到所述al-si合金熔体中，进行第一次恒温熔炼，加入精炼剂，继续进行第二次恒温熔炼，浇注至模具中即得利用b和la强化al-si合金。
6、在可以包括上述实施例的一些实施例中，步骤(1)中，所述升温熔炼至熔体温度为800℃后熔炼时间为30min。
7、在可以包括上述实施例的一些实施例中，步骤(2)中，，所述第一次恒温熔炼时间为30～35min，温度为800℃；所述第二次恒温熔炼时间为5～8min，温度为750℃。
8、在可以包括上述实施例的一些实施例中，步骤(2)中，所述硼铝中间合金中硼的含量为3wt.％，所述镧铝中间合金中镧的含量为10wt.％。
9、在可以包括上述实施例的一些实施例中，步骤(2)中，所述浇注前模具温度升温至200℃。
10、在可以包括上述实施例的一些实施例中，步骤(2)中，所述精炼剂为c2cl6。
11、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述硼铝中间合金:所述镧铝中间合金:所述al-si合金熔体:所述精炼剂的质量分数比为(2％～10％):(1％～6％):1:(0.05％～1％)。
12、本申请实施例第三方面还提供一种铸件，包括上述的利用b和la强化al-si合金或采用上述的方法制得的利用b和la强化al-si合金。
13、本申请实施例与现有技术相比，具有如下有益效果：
14、1、本申请在al-si合金中加入一定量的b和稀土la后，一方面，la和b元素原位形成lab6化合物，可以作为α-al相的异质形核质点，细化了α-al晶粒尺寸，另一方面，la改变了铝硅合金中共晶硅的生长方式，从而对共晶硅产生明显的变质作用，使共晶硅由条块状变为点状，弥散地分布在基体组织中，通过本申请方法可以实现α-al相和共晶硅相的同时细化；
15、2、本申请al-si合金的抗拉强度随着la掺杂含量(0、0.1％、0.3％和0.5％)的升高而呈现出先升高后下降的趋势，b元素和稀土元素la有利于提高al-si合金的力学性能。
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1.一种利用B和La强化Al-Si合金，其特征在于，包括按质量百分数计的下列组分：Si6.5％～7.5％、Mg 0.25％～0.45％、Cu 0.01％～0.2％、Mn 0.01％～0.35％、Zn 0.01％～0.3％、Ti0.01％～0.15％、Zr 0.01％～0.15％、B 0.01％～0.05％、La 0.1％～0.5％，余量为Al。
2.一种权利要求1所述的利用B和La强化Al-Si合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述升温熔炼至熔体温度为800℃后熔炼时间为30min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一次恒温熔炼时间为30～35min，温度为800℃；所述第二次恒温熔炼时间为5～8min，温度为750℃。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硼铝中间合金中硼的含量为3wt.％，所述镧铝中间合金中镧的含量为10wt.％。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述精炼剂为C2Cl6。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硼铝中间合金:所述镧铝中间合金:所述Al-Si合金熔体:所述精炼剂的质量分数比为(2％～10％):(1％～6％):1:(0.05％～1％)。
9.一种铸件，其特征在于，包括权利要求1所述的利用B和La强化Al-Si合金或采用权利要求2-8任一项所述的方法制得的利用B和La强化Al-Si合金。
...【技术特征摘要】
1.一种利用b和la强化al-si合金，其特征在于，包括按质量百分数计的下列组分：si6.5％～7.5％、mg 0.25％～0.45％、cu 0.01％～0.2％、mn 0.01％～0.35％、zn 0.01％～0.3％、ti0.01％～0.15％、zr 0.01％～0.15％、b 0.01％～0.05％、la 0.1％～0.5％，余量为al。
2.一种权利要求1所述的利用b和la强化al-si合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述升温熔炼至熔体温度为800℃后熔炼时间为30min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一次恒温熔炼时间为30～35min，温度为800℃；所述第二次恒温熔炼时间为5～8min...
【专利技术属性】
技术研发人员：马涵瑛，百志好，徐旭，王永奇，周政，麻旭东，陈诗惠，刘泽鹏，李容锦，郭一鸿，唐琪科，张旭，杨林，王璐，王泽，卢雅琳，刘涛，周东帅，葛茂忠，孙海洋，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：
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