本发明专利技术涉及一种Al-Mg-Si系合金α-Al晶粒细化剂及其制备方法，属于金属合金制备技术领域。其包括Ti、Bi和Cr元素，其中Ti1-5份，Bi1-5份，Cr1-5份，其总质量占Al-Mg-Si系合金总质量百分比的0.1%-0.5%。本发明专利技术提供的Al-Mg-Si系合金晶粒细化剂制备简单方便，可以使得基体α-Al晶粒明显变小，为异质形核提供条件；其各元素的加入均选用化学纯粉末，而不是中间合金，这可以有效避免遗传作用导致的细化剂不能充分、有效的发挥作用而毒化基体。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，属于金属合金制备
。其包括Ti、Bi和Cr元素，其中Ti1-5份，Bi1-5份，Cr1-5份，其总质量占Al-Mg-Si系合金总质量百分比的0.1%-0.5%。本专利技术提供的Al-Mg-Si系合金晶粒细化剂制备简单方便，可以使得基体α-Al晶粒明显变小，为异质形核提供条件；其各元素的加入均选用化学纯粉末，而不是中间合金，这可以有效避免遗传作用导致的细化剂不能充分、有效的发挥作用而毒化基体。【专利说明】A1-Mg-S i系合金α-ΑΙ晶粒细化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种Al-Mg-Si系合金α -Al晶粒细化剂及其制备方法，，属于金属合金制备
技术介绍
在现代工业中，各种零部件外形越来越复杂，而这些复杂的部件基本上都是通过铸造来实现大规模生产的。因此提高铸造性能是相当重要的。细小的晶粒是铸态所希望得到的组织。现阶段组织细化方法有许多，如采用添加合金元素、施加外场能量击碎大枝晶、提高过冷度以增加形核率等方法。其中后两者细化方法成本高，方法复杂，受生产条件制约严重。而添加合金元素是比较简单、方便、经济且有效的方法。一般来说，添加的合金元素对基体来说有一定“威胁”，若元素选择不当或添加含量不对，则很有可能毒化基体，虽然能细晶，但是该材料的部分物理性能、化学性能降低或在热处理、机械加工等处理下表现变差。目前常用的是由T1、B、C、RE等组成的联合细化剂。而Al-T1-B细化剂衰减明显，TiB2易沉淀而产生宏观偏析。稀土元素加入效果比较好，但是价格昂贵。T1、B1、Cr三种元素对与铝合金来说，均为有益元素，可以对铝合金不同性能有显著提升。其中Cr元素熔点高，而TiAl3在溶解Si元素后形成(Al1^Six)3Ti,两者均可在熔体中成为异质形核的核心，提高形核率。Bi在铝中最大溶解度小于0.1%，生成Mg2Bi在凝固过程中被排斥到液相中，在固液界面前沿产生成分过冷。促进二次枝晶不断分化，相互抑制而缩短二次枝晶间距。在一般生产中，合金元素的加入一般选用中间合金，而实际铝合金熔炼温度远远达不到中间合金的熔炼温度，因此由于遗传作用，导致常用的Al-T1-B等细化剂起作用的TiAl3颗粒粗大，不能有效展现细化剂的作用。而直接加入粉末则可避免此问题，充分发挥每种元素的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种用于Al-Mg-Si系合金基体α-ΑΙ相的晶粒细化剂，提闻了铸件性能。按照本专利技术提供的技术方案，一种Al-Mg-Si系合金α -Al晶粒细化剂，按重量份计:包括T1、Bi和Cr元素，其中Til-5份，Bi 1-5份，Cr 1-5份，其总质量占Al-Mg-Si系合金总质量百分比的0.1%-0.5%。所述Al-Mg-Si系合金中，各成分的质量按质量百分比计为:Si6.5%-7.5%，Mg0.25%-0.45%, Fe〈0.2%, Μη〈0.05%, Ζη〈0.05%, Cu〈0.1%，余量为 Al。所述细化剂中T1、Bi和Cr元素分别占Al-Mg-Si系合金体系的质量百分比为:Ti:0.l%-0.5% ；Bi0.l%-0.5% ；Cr0.1%_0.5%。取Til-5份，Bi 1-5份，Crl_5份，充分混合后，研磨至200-400目，用铝箔紧密包裹后，在 200-250°C下烘烤 30min。细化剂中三种元素的物理状态为化学纯的粉末状固体。三种元素的金属粉末混合后研磨。混合均匀后用铝箔紧密包裹后烘干。本专利技术的有益效果:本专利技术提供的Al-Mg-Si系合金晶粒细化剂制备简单方便，可以使得基体α-Al晶粒明显变小，为异质形核提供条件；其各元素的加入均选用化学纯粉末，而不是中间合金，这可以有效避免遗传作用导致的细化剂不能充分、有效的发挥作用而毒化基体。【专利附图】【附图说明】图1实例I的合金铸态金相显微组织图；图2实例2的合金铸态金相显微组织图；图3实例3的合金铸态金相显微组织图；图4实例4的合金铸态金相显微组织图；图5实例5的合金铸态金相显微组织图；图6实例6 的合金铸态金相显微组织图；图7实例7的合金铸态金相显微组织图；图8对比例I的合金铸态金相显微组织图。【具体实施方式】实施例1细化剂的制备:取Ti，Bi, Cr，充分混合后，研磨至200目，用铝箔紧密包裹后，在250 °C 下烘烤 30min。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的1#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图1。实施例2细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的2#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图2。实施例3细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的3#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图3。实施例4细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的4#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图4。实施例5细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的5#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图5。实施例6细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的6#细化剂，将粉末混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后浇入铜模，冷却后脱模。所得铝合金的铸态金相显微组织图见附图6。实施例7细化剂的制备同实施例1。将Al-Mg-Si合金放入石墨粘土坩埚中，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。称量细化剂成分表中的7#细化剂，将粉末`混合研磨后，用铝箔包裹并烘干。待合金熔化后加入细化剂，用机械搅拌桨搅拌，并在760°C下保温20min。保温后用ZnCl2除气并精炼扒渣，然后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Al?Mg?Si系合金α?Al晶粒细化剂，其特征是按重量份计：包括Ti、Bi和Cr元素，其中Ti?1?5份，Bi?1?5份，Cr?1?5份，其总质量占Al?Mg?Si系合金总质量百分比的0.1%?0.5%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢建林，杨涛，
申请(专利权)人：江苏中联铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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