专利名称：过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法
技术领域：
本发明涉及合金配制与制备技术领域，特别是涉及ー种过共晶铝硅合金初生硅的细化方法。
背景技术：
过共晶铝硅合金具有硬度高、线膨胀系数低、高耐磨性、密度小等优点，是理想的汽车用活塞材料。但过共晶铝硅合金组织中存在大量的初生硅和共晶硅，在传统铸造过程中初生硅相极易长成粗大的板块状或长条状，严重割裂铝基体导致铸件力学性能大大下降，且切削性能变差，从而限制了其大量的エ业应用。近几十年来，世界各国鋳造工作者研 究并采用了不少有效措施来细化初生硅，细化的方法总体上分为两种一类是变质细化法，主要是通过添加P和稀土等；另ー类是改进鋳造方法，如快速凝固、挤压铸造、高压压铸、喷射沉积等。变质细化法具有效果明显，操作简单的有点，但操作过程中环境较差且容易带入其他杂质元素而影响合金的性能；改进铸造法细化效果也较好，但需要专门的设备，増加了エ业成本,故不适合大量生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法。本发明是过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法，其步骤为
(1)将甲こ两种母合金按照4/1的质量比例分别放入两个高温电阻炉中进行加热熔化，甲为Al-25%Si过共晶型合金，こ为纯铝；
(2)当两种母合金熔化并达到各自精炼温度吋，对它们分别进行精炼、除气、除渣，用热电偶测温，对熔体温度进行控制；
(3)当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C吋，将高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并适当搅拌静置；
(4)当熔体达到浇铸温度675°C 695°C时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温，等温温度为675°C 695°C，保温时间为45分钟，然后浇注成形。本发明的有益之处为本发明中使用的设备简単，操作简易，成本低廉，对环境无污染，对过共晶铝硅合金中初生硅相的细化效果较好，适用于大規模エ业化生产。
图I为Al_25%Si (780 °C)合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在675°C浇注的金相组织，图2为在675°C下保温45min后的金相组织。图3为Al_25%Si(780°C )合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在685°C浇注的金相组织，图4为在685°C下保温45min后的金相组织。图5为Al_25%Si(780°C )合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在695°C浇注的金相组织，图6为在695°C下保温45min后的金相组织。
具体实施例方式本发明是过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法，其步骤为
(1)将甲こ两种母合金按照4/1的质量比例分别放入两个高温电阻炉中进行加热熔化，甲为Al_25%Si过共晶型合金，こ为纯铝；
(2)当两种母合金熔化并达到各自精炼温度吋，对它们分别进行精炼、除气、除渣，用热电偶测温，对熔体温度进行控制；
(3)当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C吋，将高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并适当搅拌静置；
(4)当熔体达到浇铸温度675°C 695°C时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温，等温温度为675°C 695°C，保温时间为45分钟，然后浇注成形。
下面是本发明对应具体实施例
实施例一
本实施例中，将Al-25%Si合金和纯铝按照4/1的质量比进行配比，然后将两种母合金分别在两个电阻炉中熔化，当合金熔体温度在其液相线以上100°C 150°C时对其进行精炼除渣，当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C时，将熔化好的Al-25%Si合金熔体倒入纯铝熔体中，适当搅拌静置，待熔体达到675°C后，将熔体放入保温炉中进行等温保温45min后浇注成形。图I为Al_25%Si (780°C )合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在675°C浇注的金相组织，图2为在675°C下保温45min后的金相组织。实施例ニ
本实施例中，将Al-25%Si合金和纯铝按照4/1的质量比进行配比，然后将两种母合金分别在两个电阻炉中熔化，当合金熔体温度在其液相线以上100°C 150°C时对其进行精炼除渣，当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C时，将熔化好的Al-25%Si合金熔体倒入纯铝熔体中，适当搅拌静置，待熔体达到685°C后，将熔体放入保温炉中进行等温保温45min后浇注成形。图3为Al_25%Si (780°C )合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在685°C浇注的金相组织，图4为在685°C下保温45min后的金相组织。实施例三
本实施例中，将Al-25%si合金和纯铝按照4/1的质量比进行配比，然后将两种母合金分别在两个电阻炉中熔化，当合金熔体温度在其液相线以上100°C 150°C时对其进行精炼除渣，当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C时，将熔化好的Al-25%Si合金熔体倒入纯铝熔体中，适当搅拌静置，待熔体达到695°C后，将熔体放入保温炉中进行等温保温45min后浇注成形。图5为Al_25%Si (780°C )合金熔体倒入纯铝(660°C )熔体后，未经保温处理在695°C浇注的金相组织，图6为在695°C下保温45min后的金相组织。
权利要求
1.过共晶铝硅合金中初生硅的细化方法，其步骤为 (1)将甲乙两种母合金按照4/1的质量比例分别放入两个高温电阻炉中进行加热熔化，甲为Al-25%Si过共晶型合金，乙为纯铝； (2)当两种母合金熔化并达到各自精炼温度时，对它们分别进行精炼、除气、除渣，用热电偶测温，对熔体温度进行控制； (3)当高硅铝合金的温度为780°C，纯铝的温度为660°C时，将高硅合金熔体倒入纯铝熔体中，并适当搅拌静置； (4)当熔体达到浇铸温度675°C 695°C时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温，等温温度为675°C 695°C，保温时间为45分钟，然后浇注成形。
全文摘要
过共晶铝硅中的初生硅的细化方法，将高硅铝合金(质量分数25%Si)和纯铝按照4/1的质量比例进行配制过共晶铝硅合金，配制后的合金熔体不再进行变质处理，而是进行保温处理，保温后可得到尺寸细小、形状规整的初生硅相。本发明的特征是根据所配制目标合金的成分，将高硅铝合金和纯铝按照4/1的质量比例分别在两个电阻炉中熔化，当精炼除渣后的高硅铝合金的温度为780℃，纯铝的温度为660℃时，将熔化好的高硅合金倒入纯铝熔体中，适当搅拌静置，当熔体达到浇铸温度(675℃～695℃)时，将熔体放入保温炉中分别进行等温保温(675℃～695℃)45min后浇注成形。
文档编号C22C21/02GK102839291SQ20121038924
公开日2012年12月26日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者李元东, 胡韶华, 马颖, 陈体军, 郝远 申请人:兰州理工大学