[发明专利]ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金的砂型铸造工艺，特别涉及ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法。

背景技术

在目前生产中铝合金变质处理多是采用Na盐，Na盐虽能有效地细化共晶体，但在工艺和质量上仍存在许多问题，主要表现在以下两个方面：1)Na易与铸型中水汽产发生下列反应：2Na+H2O→Na2O+H2，反应结果使铸件中产生皮下气孔；2)加Na使合金溶液黏度升高，阻滞气泡和夹杂的排出，造成变质合金容易形成针孔、夹渣等缺陷。实践表明：AL-Si合金变质后的砂型铸件的断口中较易产生“白点”，使得合金力学性能降低。经研究此“白点”即为分布于晶界上的气膜状针孔，当变质剂加入量和回炉料量多时，由于合金中的含钠量增多，断口上的“白点”一般也更为严重。

ZL116合金为可以热处理强化的铝-硅-镁系铸造铝合金，该合金是在ZL101的基础上加入钛元素和铍元素，显著提高了合金的综合力学性能。同时铍可以减少合金熔炼时镁的氧化，消除合金脆性。然而该合金在钠盐变质过程中，合金液面上的铍与钠盐发生急剧反应，破坏合金液面氧化层，致使合金吸气倾向剧增，造成铸件针孔现象严重。为此必须选择更为适合ZL116合金砂型铸造的变质剂、确定锑变质处理的方法成为了ZL116合金砂型铸造工艺研制的关键。

锑是铝合金长效变质剂，对金属型铸件有良好的变质效果，但因锑变质剂对铸件壁厚或冷却速度存在敏感性，在砂型铸造中很少应用，现有技术中没有发现具体的ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法。

发明内容

本发明提供了ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法，该方法通过确定锑变质剂的加入形式、加入时机以及加入的量，实现良好的变质处理效果。

本发明的具体技术方案如下。

ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)先将ZL116铝合金锭和Sb变质剂熔化：Sb变质剂以Al-Sb合金的形式加入，Al-Sb合金变质剂的加入量为Sb组分重量占最终铸造铝合金重量的0.2％；

(2)待ZL116铝合金锭和Al-Sb合金变质剂完全熔化并且熔液温度在680～700℃范围内时加入为最终铸造铝合金重量0.55％的Mg；

(3)搅拌熔液并通过C₂Cl₆精炼处理；

(4)搅拌均匀且精炼完成后再670～680℃温度范围内进行砂型浇铸。

本发明的有益效果在于：本发明公开的ZL116铝合金砂型铸造锑变质处理方法，解决了ZL116合金采用钠盐变质处理后针孔严重的问题，得到的铸件共晶硅细而短，且呈球状的变质组织。采用锑变质后合金熔化操作工艺难度降低，合金流动性较钠盐变质好，铸件形成针孔、缩松缺陷倾向降低。合金铸造工艺性提高。铸件抗拉强度大于300MPa,断后伸长率大于2％。

具体实施方式

以下结合实例对本发明进行详细说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

为解决ZL116合金砂型铸件针孔问题，本发明提供了砂型铸造锑变质处理方法，解决了铸件针孔超标问题，铸件成分合格、力学性能均达到了HB962-2001《铸造铝合金》砂型-T5标准要求。具体参看以下两个实施例。

实施例一：铸件成分按重量比Si为6.5～8.5％；Mg为0.35～0.55％；Ti为0.1～0.3％；Be0.15～0.4的ZL116合金，铸件壁厚13mm的板形大型砂型铸件，采用锑变质处理工艺方法，其特征在于：铝锑中间合金作为长效变质剂与铝锭、其它中间合金一同加入，待全部溶化后，升温到680～700℃加入为合金重量0.55％镁块,(注意Sb：Mg≈1:3)搅拌2～3分钟；成分调整合格后，以0.3～0.5％的C2Cl6在温度为710～760℃条件下精炼，精炼时间控制在8～13分钟。精炼后静止10分钟。控制浇注温度680℃浇注。

采用本实施例方法，铸件共晶硅细而短，为明显的球状硅相变质组织。合金液针孔等级为1级，铸件抗拉强度为：铸件抗拉强度为：σb＝308MPa；延伸率δ5＝2.2％；硬度HB＝107