(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105586515 A (43)申请公布日 2016.05.18
(21)申请号 201410565595.5(22)申请日 2014.10.22
(71)申请人镇江忆诺唯记忆合金有限公司
地址212009 江苏省镇江市丁卯科技新城四
平山路兴泽支路5号(72)发明人李晓薇 张志敏 刘光磊 杨嵩(51)Int.Cl.
C22C 21/04(2006.01)C22C 1/03(2006.01)C22C 1/06(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页 附图1页
(54)发明名称
一种经过复合变质处理的多元铝硅合金(57)摘要
一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，属于铝硅合金技术领域，其特征为，将多元铝硅进行熔化，用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm。在浇注好的试样上取力学性能试样和金相组织试样，力学性能尺寸按国家标准取样，金相组织试样尺寸为Φ12mmX15mm。
C N 1 0 5 5 8 6 5 1 5 A CN 105586515 A
权 利 要 求 书
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1.一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，其特征为，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al；将A1-50wt%Cu，A1-28 wt %Si，A1-10 wt %Mn，Al-10 wt %Cr，Al-10 wt %Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min，此时合金液温度为740～760℃；用钟罩将占合金液重量的0.4 wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1 wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6 wt%、Na2-4 wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50 mm X200 mm；在浇注好的试样上取力学性能试样和金相组织试样，力学性能尺寸按国家标准取样，金相组织试样尺寸为Φ12mm X15 mm。
2.根据权利要求1所述一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al；加入占合金液重量的0.1 wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6 wt%、Na2-4 wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝；此时，该合金无论是组织还是性能都表现出良好的特性。
3.根据权利要求1所述一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，组织中硅相变得很细小，枝晶得到细化，枝晶分出的二次枝晶数量增多，圆整度较好，能够得到大量近球形初生α相，共晶体α+β变得细小，向圆形颗粒发展。
4.根据权利要求1所述一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，力学性能大幅度提高，抗拉强度：266 MPa，伸长率：3.1%，布氏硬度：80.5HB。
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说 明 书
一种经过复合变质处理的多元铝硅合金
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技术领域
[0001]
本发明属于铝硅合金技术领域，特指一种经过复合变质处理的多元铝硅合金。
背景技术
随着铸造铝合金在汽车行业的应用范围进一步扩大，以替代主要结构中不仅承受静载荷，而且承受很大冲击和振动的钢铁部件(如汽车底盘支架等)，这对铸造铝合金的力学性能提出了更高的要求。在各种类型的铸造铝合金中，Al-Si系合金具有优良的铸造性能，如流动性好、收缩率小和热裂倾向小，经过变质和热处理后具有良好的力学性能、物理性能、耐蚀性能、气密性和加工工艺性能，是用途最广的铸造铝合金，其用量占铝合金铸件总产量的80％以上。
[0003] 目前多数采用铝硅合金制作汽车发动机缸体，对于铝硅合金而言要对硅进行变质处理。Sr对共晶硅变质处理效果较好，且变质有效期长，但是，其变质工艺不易掌握，吸收率低，潜伏期长，铸件容易出现针孔。关于对Al-Si系列合金的变质报道，一般都要加入稀土，采用和钠盐、Sr、Ti等一起复合变质，但这样增加了生产成本，延长生产周期，而且钠盐会对环境造成污染。采用复合变质，即Sr、Ti、B进行复合变质处理，可以综合多种元素变质的优点，弥补一种元素变质的一些缺点，达到提高多元铝硅合金的综合力学性能、改善金相组织的目的。本发明开发出一种经过复合变质处理的多元铝硅合金。
[0002]
发明内容
[0004] 一种经过复合变质处理的多元铝硅合金，其特征为，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28 wt %Si，A1-10 wt %Mn，Al-10 wt %Cr，Al-10 wt %Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4 wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1 wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6 wt%、Na2-4 wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50 mm X200 mm。在浇注好的试样上取力学性能试样和金相组织试样，力学性能尺寸按国家标准取样，金相组织试样尺寸为Φ12mm X15 mm。[0005] 附图说明
图1未加入复合变质剂的多元铝硅合金光学显微组织照片图2加入复合变质剂的多元铝硅合金光学显微组织照片由图1可以看到：未加入复合变质剂的多元铝硅合金光学显微组织是，α相比较粗大而且形状不规则；其周围的共晶体（α+β）分布较为集中，主要都是针状或是尖片状并且长度较长；另有少许呈现角板状。这种形状的共晶相会割裂Al基体。从铸态金相照片可以
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说 明 书
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发现，共晶硅颗粒比较明显，并断断续续呈长条状，无短棒状，分布无规律，由于硅的脆性大且形状不规则，使合金力学性能和加工性能变差。[0006] 由图2可以看到：加入复合变质剂的多元铝硅合金光学显微组织是，组织中硅相变得很细小，枝晶得到细化，枝晶分出的二次枝晶数量增多，圆整度较好，能够得到大量近球形初生α相，共晶体（α+β）变得细小，向圆形颗粒发展。[0007] 具体实施方式
实施例
[0008] 多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28 wt %Si，A1-10 wt %Mn，Al-10 wt %Cr，Al-10 wt %Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4 wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1 wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6 wt%、Na2-4 wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50 mm X200 mm。在浇注好的试样上取力学性能试样和金相组织试样，力学性能尺寸按国家标准取样，金相组织试样尺寸为Φ12mm X15 mm。金相组织见图2，力学性能见表1。[0009] 对比例
多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28 wt %Si，A1-10 wt %Mn，Al-10 wt %Cr，Al-10 wt %Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4 wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50 mm X200 mm。在浇注好的试样上取力学性能试样和金相组织试样，力学性能尺寸按国家标准取样，金相组织试样尺寸为Φ12mm X15 mm。金相组织见图1，力学性能见表1。
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表1 多元铝硅合金力学性能
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说 明 书 附 图
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图2
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