专利名称：一种高硅铝合金的制备方法
技术领域：
本发明涉及铝合金领域，特别涉及一种高硅铝合金的制备方法。(二)
背景技术：
目前，随着科技的发展，铝合金在国民经济和日常生活中因其密度低、强度好、耐腐蚀性好、导电和导热性能良好、可铸造、可焊接以及良好加工性能等优良品质而得到广泛的应用，囊括了交通运输、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工、能源动力、文化卫生等行业仅次于钢铁的第二大金属，成为发展国民经济与提高人民物质和文化生活的重要基础材料。特别是当今世界人类的生存和发展面临着资源、能源、环保、安全等问题的严峻挑战，加速发展铝合金产业有着很重要的意义。其中高硅铝合金就是一种铸造耐磨性好、抗腐蚀性强、抗拉强度大、热膨胀系数小、机械加工性能良好的铝合金，但也是一种难冶炼的合金。目前制造硅铝合金的主要工艺是在纯铝基础上加入金属或者非金属 元素，进行熔融，但这种方法能源消耗大，成本高，工艺复杂。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明是一种运用碳化硅和铝密度不同及其在硅液中溶解度的差异，来生产一种铸造耐磨性好、抗腐蚀性强、抗拉强度大、热膨胀系数小、机械加工性能良好的高娃合金。本发明解决的技术问题所采用的技术方案是将碳化硅铝合金与固体硅按重量比例混合，碳化硅铝合金20 30%，固体硅70 80%，然后将该混合物放在中频感应炉进行重溶，待重溶完成后，碳化娃溶解在娃液中沉积在下部，招溶解在娃液中浮在上部，然后将底部和上部溶液分离，在得到的铝与硅液混合物中加入微量合金元素铜、铝钛、铝锰、铝镍、镁、铁、锌、铋，然后精炼、扒渣、浇铸。其技术关键在于铝及碳化硅的密度差异及其它们在硅液中的溶解度不同，实现了铝和碳化硅在硅液中的分离，为生产硅铝合金提供了可行性。按照上述操作工艺，可以得到一种高硅铝合金，其组分如下铝65 80%，硅20 35%，其他组分I. 5 4%。上述高硅铝合金的制备方法，步骤如下
I)配料将碳化娃招合金与固体娃按一定的重量比配料，碳化娃招合金20 30%(碳化硅约60 80%，铝约20 40%)，固体硅70 80%。2)装炉将配好的碳化硅铝合金和固体硅投入中频感应炉中，熔炼温度控制在145(Tl500°C，充分熔化。3)分离待充分熔化后，熔体分为两层。其中上层是液体铝溶解在硅液中，下层是液体碳化硅溶解在硅液中。将上下两层分开，下层液体可以在熔融状态净化，重新得到硅。4)微合金化将一定质量的铜、铝钛合金、铝锰合金及铝镍合金投入到分离开的上层混合熔融液体中，熔炼时间为广2小时。5)变质处理温度控制在90(T950°C，加入变质剂，搅拌20分钟，使其均匀。6)精炼将熔液转运到保温炉内，用六氯乙烷出气，同时加入造渣剂，搅拌均匀，静置。
7)扒渣温度控制在76(T780°C，将熔液上层的全部杂物清除。8)铸造熔液温度控制在76(T780°C，熔液流经过滤筛流到槽内，再流到铸模中完成烧铸。本发明用到的主要原料是碳化硅铝合金、固体硅以及多种微量合金元素。本发明中，加入较多的硅量是为了形成大量的硅液并溶解铝和碳化硅。由于密度和溶解度不同，因而碳化硅溶解、沉积在硅液下层；铝溶解于上层硅液。本发明中熔融硅液具有很好的流动性，很容易实现上下两层熔融液体的分离。
本发明利用铝及碳化硅的密度差异和在硅液中的溶解度的差异，生产出一种铸造耐磨性好、抗腐蚀性强、抗拉强度大、热膨胀系数小、机械加工性能良好的高硅铝合金。这种高硅铝合金比其组成如下所示(按重量百分)
权利要求
1.一种高娃合金的制备方法，其特征在于将碳化娃招合金与固体娃按重量比例混合，碳化硅铝合金20 30%，固体硅70 80%，然后将该混合物放在中频感应炉进行重熔，待重溶完成后，碳化娃溶解在娃液中沉积在下部，招溶解在娃液中浮在上部，然后将底部和上部溶液分离，在得到的铝与硅液混合物中加入微量合金元素铜、铝钛、铝锰、铝镍、镁、铁、锌、铋，然后精炼、扒渣、浇铸。
2.根据权利要求I所述的一种高娃合金的制备方法，其特征在于所述的碳化娃招合金中按重量比碳化硅60 80%，铝20 40%。
全文摘要
一种高硅铝合金的制备方法，将碳化硅铝合金与固体硅按重量比例混合，碳化硅铝合金20～30%，其中碳化硅约60~80%，铝约20~40%；固体硅70～80%，然后将该混合物放在中频感应炉进行重熔。待重熔完成后，在硅液中碳化硅溶解在下部，铝溶解在上部，然后将底部和上部溶液分离。在得到的铝与硅液混合物中加入铜、铝钛、铝锰、铝镍、镁、铁、锌、铋等合金元素，然后精炼、扒渣、浇铸，制备成高硅铝合金。本发明生产的高硅铝合金可用于制造发动机机体、刹车块、带轮、泵机、汽车空调压缩机和其他有耐磨要求的零部件。
文档编号C22C1/03GK102876910SQ201210372948
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者张立峰, 王升千 申请人:北京科技大学