本发明属于铝合金铸造领域,具体涉及一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法。
背景技术:
1、铝硅系铸造铝合金是一种高强度、耐腐蚀、耐热性能好的合金,其具有良好的抗疲劳性能,被广泛用于航空、船舶、汽车等交通工具行业。近年来,铝硅合金作为交通工具领域的主要材料,如何提高合金强度同时降低重量成为当务之急。在合金中添加晶粒细化剂可显著细化其显微组织,提高合金的组织和力学性能。
2、目前使用的商用al-5ti-b晶粒细化剂晶粒细化剂对si含量较高的al-si系合金进行晶粒细化时,会出现“si中毒现象”从而降低细化效能。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本发明要解决的技术问题是如何提供一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,以解决si中毒现象的问题。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题,本发明提出一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,该方法包括如下步骤:
5、s1、在铝液腔中用石墨棒搅拌精炼过程中,通过石墨棒吹入氩气;
6、s2、将添加有稀土元素镧la和铈ce的al-ti-b细棍插入铝液中。
7、进一步地,使用稀土元素la、ce部分代替ti元素。
8、进一步地,使用稀土改性al-ti-b细化剂制备zl114a-t5合金。
9、进一步地,所述步骤s1中,石墨棒每分钟300-400转。
10、进一步地,所述步骤s2中,al-ti-b占铝液的质量百分比为0.2%。
11、进一步地,所述步骤s2中,稀土元素镧la和铈ce占al-ti-b的质量百分比为40-50%。
12、进一步地,所述步骤s2中,铝液的温度为720-730度。
13、进一步地,稀土元素使铝合金中的气孔尺寸减小,共晶硅由针片状和大块状变为颗粒状。
14、进一步地,当稀土元素镧la质量分数为0.6%时,抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为215mpa和5.4%。
15、进一步地,稀土ce的添加显著减小铸态合金的晶粒尺寸,增加形核率,当ce质量分数从0.1%加到0.4%时,沉淀相的形态逐渐由球状转变为针状,增加了位错运动的阻力。
16、(三)有益效果
17、本发明提出一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,采用本发明的一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化技术,应用于铝硅系铝合金铸造,在铝液中形成数量众多的异质核心,提高铝在凝固过程中的形核率,细化铝的结晶颗粒;晶粒细化能防止铝在凝固过程中出现裂纹,减少凝固收缩时的孔隙率,有效的晶粒细化可以同时提高强度和伸长率,并减少铸造凝固过程的缺陷。
1.一种基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,使用稀土元素la、ce部分代替ti元素。
3.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,使用稀土改性al-ti-b细化剂制备zl114a-t5合金。
4.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,所述步骤s1中,石墨棒每分钟300-400转。
5.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,所述步骤s2中,al-ti-b占铝液的质量百分比为0.2%。
6.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,所述步骤s2中,稀土元素镧la和铈ce占al-ti-b的质量百分比为40-50%。
7.如权利要求1所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,所述步骤s2中,铝液的温度为720-730度。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,稀土元素使铝合金中的气孔尺寸减小,共晶硅由针片状和大块状变为颗粒状。
9.如权利要求8所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,当稀土元素镧la质量分数为0.6%时,抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为215mpa和5.4%。
10.如权利要求8所述的基于la、ce改性铸造铝合金晶粒细化方法,其特征在于,稀土ce的添加显著减小铸态合金的晶粒尺寸,增加形核率,当ce质量分数从0.1%加到0.4%时,沉淀相的形态逐渐由球状转变为针状,增加了位错运动的阻力。