专利名称：铝－磷－铜中间合金及其制备方法
技术领域：
本发明属金属材料领域，涉及一种用于细化铝-硅合金中初晶硅的铝-磷-铜中间合金及其制备方法。
铝-硅合金中的初晶硅只有经过细化后才能使此类合金具有应用价值。工业生产中一般采用加入磷的方法来细化初晶硅(亦称变质处理)，主要是以赤磷、磷盐或铜-磷中间合金等形式加入。但这些方法都存在着许多缺点赤磷的燃点低(240℃)，运送不安全，且变质时反应剧烈，产生大量的烟雾，从而严重地污染环境；磷盐加入量大，效果不稳定，使用过程中也严重地污染环境；铜-磷中间合金加入到铝合金中后易偏析，效果不稳定，而且价格高。为此，国内外在这方面开展了长期的探索和研究，试图寻求一种理想的初晶硅细化方法。文献(住友轻金属技报，1987,1:1～6)和文献(Light Metals,1993,815～820)报道了一种生产铝-铜-磷中间合金的新工艺用粉末冶金法，将微细铝粉与铜-磷中间合金粉末混合、冷压并在真空中烧结，然后在一定温度下挤压成线材。该中间合金的化学成分(质量百分比)为铜46.1、磷3.9，其余为铝。国内研究者(轻金属，1997,7:50-53.)用熔铸法将铝和铜-磷合金熔化生产出铝-铜-磷中间合金，该中间合金的化学成分(质量百分比)为铜17.1、磷0.35，其余为铝。因中间合金中的含磷量太低，没有工业应用价值。
由于磷在铝中的溶解度很低，因此，国内外尚未见用熔铸法生产含磷量超过0.35(质量百分比)的铝-磷-铜中间合金的报导。
本发明铝-磷-铜中间合金，其化学成分(质量百分比)为铝90.0-97.0，磷2.0-6.0，铜0.5-5.0。
铝-磷-铜中间合金的制备，是通过以下步骤实现的(1)首先按纯铝90～97％、磷化铝2.3～11％、铜-磷中间合金0.6～5.5％的质量比称取原料；(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至900℃～1100℃，然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料，迅速搅拌至反应完全；(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
该中间合金具有加入量小，变质效果好、稳定和长效等优点，在加入量小于0.5％的情况下，可使铝-硅合金中的初晶硅的尺寸由150μm以上细化到50μm以下。是一种新型高效的绿色变质剂。
下面给出本发明的一个最佳实例(1)首先按纯铝90％、磷化铝7％、铜-磷中间合金3％的质量比称取原料；(2)将工业纯铝熔化并升温至1000℃，然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料，迅速搅拌至反应完全；(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
按照上述配比得到一种最佳成分的铝-磷-铜中间合金，其化学成分(质量百分比)为磷3.5，铜0.3，其余为铝。
权利要求
1．一种铝-磷-铜中间合金，其特征在是，该中间合金的化学成分(质量百分比)为铝90.0-97.0，磷2.0-6.0，铜0.5-5.0。
2．制备权利要求1所述铝-磷-铜中间合金的方法，其特征是包括以下步骤(1)首先按纯铝90～97％、磷化铝2.3～11％、铜-磷中间合金0.6～5.5％的质量百分比称取原料；(2)在熔炼炉中将纯铝熔化至900℃～1100℃，然后依次加入已称取好的铜-磷中间合金和磷化铝原料，迅速搅拌至反应完全；(3)直接浇注成锭或通过连铸连轧设备制备成线材。
全文摘要
本发明涉及一种用于细化铝－硅合金中初晶硅的铝－磷－铜中间合金及其制备方法。该中间合金的化学组成为铝90.0－97.0，磷2.0－6.0，铜0.5－5.0。制备步骤是按比例准备好工业纯铝、磷化铝和铜－磷中间合金等，在熔炼炉中将纯铝熔化升温至900℃～1100℃，依次加入已称取好的铜－磷中间合金和磷化铝原料，迅速搅拌至完全反应，直接浇注成锭或连铸连轧制成线材。在使用该中间合金过程中无污染，变质效果稳定、长效，可使铝－硅合金中的初晶硅的尺寸由150μm以上细化到50μm以下。是一种新型高效的绿色变质剂。
文档编号C22C21/02GK1317590SQ0110770
公开日2001年10月17日 申请日期2001年1月4日 优先权日2001年1月4日
发明者刘相法, 齐广慧, 边秀房, 杨志强 申请人:山东大学