[发明专利]铝硅合金变质剂及其制备和使用方法

说明书

本发明提供了一种铝硅合金变质剂及其制备和使用方法。铝硅合金变质剂由如下重量百分比的各组分制成：Al‑Sr中间合金60‑90％，Al‑Ca中间合金10‑40％，包含如下重量百分比的各元素含量：Sr3‑18％，Ca0.1‑4.0％，余量为铝。所述Al‑Sr中间合金为工业Al‑Sr中间合金铸锭，包含如下重量百分比的各元素含量：Sr的重量百分比为5‑20％，余量为铝。所述Al‑Ca中间合金为工业Al‑Ca中间合金铸锭，包含如下重量百分比的各元素含量：Ca的重量百分比为1‑10％，余量为铝。本发明制作的铝硅合金变质剂不含P，杜绝了P污染；且采用Al‑Sr中间合金、Al‑Ca中间合金的形式配制，不会引入新的杂质；还具有Sr的烧损率降低、变质效果优异和多重变质的优点。

技术领域

本发明涉及铝硅合金技术领域，尤其涉及一种铝硅合金变质剂及其制备和使用方法。

背景技术

铝硅合金作为一种重要的铸造铝合金，在常规重力铸造条件下，组织中存在粗大片状共晶硅和粗大的α-Al树枝晶，过共晶铝硅合金中还存在形状复杂的初生硅，这些粗大相的存在严重恶化了铝硅合金的各项性能。

为了改善铝硅合金中粗大相的形貌，提高性能，通常需要在铝硅合金中加入变质剂进行变质处理。在现行铝硅合金变质技术中，主要靠Sr、P等元素进行变质。Sr主要以Sr盐、Al-Sr中间合金的形式加入，Sr可以变质共晶硅，使其形貌由粗大针片状转变为细小纤维状；P主要以Cu-P中间合金形式加入，可以变质初生硅，使硅相以较好的形貌、较小的尺寸均匀分布在Al基体中。但Sr化学性质活泼，易氧化烧损，收得率较低，且容易吸气，导致铝硅合金组织疏松，气密性下降；P燃点低、烧损率高、熔炼过程中会产生P₂O₅有毒气体，污染环境，应用受到限制。

发明内容

本发明的实施例提供了一种铝硅合金变质剂及其制备和使用方法，以实现制作杜绝P污染的铝硅合金变质剂。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种铝硅合金变质剂，由如下重量百分比的各组分制成：Al-Sr中间合金60-90％，Al-Ca中间合金10-40％，包含如下重量百分比的各元素含量：Sr3-18％，Ca0.1-4.0％，余量为铝。

进一步地，由如下重量百分比的各组分制成：Al-Sr中间合金89％，Al-Ca中间合金11％。

进一步地，所述Al-Sr中间合金为工业Al-Sr中间合金铸锭，包含如下重量百分比的各元素含量：Sr的重量百分比为5-20％，余量为铝。

进一步地，所述Al-Ca中间合金为工业Al-Ca中间合金铸锭，包含如下重量百分比的各元素含量：Ca的重量百分比为1-10％，余量为铝。

一种所述的铝硅合金变质剂的制备方法，包括：

S1：将指定重量的Al-Ca中间合金加热至第一设定温度，使Al-Ca中间合金熔化，得到熔融态的Al-Ca中间合金；

S2：将指定重量的Al-Sr中间合金加入熔融态的Al-Ca中间合金中，边添加边搅拌边加热，加入全部的Al-Sr中间合金，并熔化呈液态，得到熔融态的铝硅合金变质剂；

S3：对所述熔融态的铝硅合金变质剂在第二设定温度保温，并搅拌设定时间；

S4：将均匀化处理后的熔融态的铝硅合金变质剂冷却凝固制成块状、丝状或颗粒状的铝硅合金变质剂。

进一步地，所述第一设定温度为600-700℃。

进一步地，所述第二设定温度为700-750℃，所述设定时间为5-10min。

一种所述的铝硅合金变质剂的使用方法，包括：