[发明专利]一种4004铝合金铸锭的熔铸工艺

说明书

本发明提供了一种4004铝合金铸锭的熔铸工艺。本发明提供的熔铸工艺包括：a)将Al锭、Al‑Si合金和Al‑Ti合金装炉熔化，升温至第一温度加入Mg锭熔炼，继续升温至第二温度加入Al‑B合金和Al‑Sr合金进行熔炼，得到原料溶液；b)将所述原料溶液进行在线除气和在线过滤后，得到合金熔体；c)对所述合金熔体进行在线细化，得到细化熔体；d)对所述细化熔体进行铸造，得到4004铝合金铸锭；所述铸造采用带电磁搅拌装置的结晶器，电磁搅拌条件：频率20～30Hz，电流400～500A，换向时间5～10s。本发明按一定比例和顺序引入Al‑B和Al‑Sr，最后在电磁搅拌下铸造，前后配合来有效细化4004合金。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别涉及一种4004铝合金铸锭的熔铸工艺。

背景技术

4004合金属于高硅铝合金，对高Si铝合金的细化包括基体组织细化和Si相组织细化，两者有共同的促进作用。在4004合金的常规凝固组织中，硅以初晶硅和共晶硅形式存在。在未变质处理的4004合金中，初晶硅一般呈粗大的板片状、多角形块状，共晶硅则呈粗大针片状，均对基体性能有削弱作用。因此，工业生产4004铝合金必须对其硅相进行变质处理，以提高其产品力学性能。

目前，对4004合金常用的细化方式是加入Al-Sr合金和Al-Ti-B细化剂。其中，加入Al-Sr中间合金通常对共晶硅的细化有效果，而Al-Ti-B在线细化剂对高硅铝合金的细化作用是微乎其微的。上述细化方式均不能对4004合金有效细化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种4004铝合金铸锭的熔铸工艺。本发明提供的熔铸工艺能够有效细化4004合金，得到细小均匀的4004合金组织。

本发明提供了一种4004铝合金铸锭的熔铸工艺，包括以下步骤：

a)将Al锭、Al-Si合金和Al-Ti合金装炉熔化，升温至第一温度加入Mg锭熔炼，继续升温至第二温度加入Al-B合金和Al-Sr合金进行熔炼，得到原料溶液；

b)将所述原料溶液进行在线除气和在线过滤后，得到合金熔体；

c)对所述合金熔体进行在线细化，得到细化熔体；

d)对所述细化熔体进行铸造，得到4004铝合金铸锭；

所述铸造采用带电磁搅拌装置的结晶器，电磁搅拌条件为：频率20～30Hz，电流400～500A，换向时间5～10s。

优选的，所述步骤a)中：

所述第一温度为730～750℃；

所述第二温度为750～770℃；

所述第一温度＜第二温度。

优选的，所述步骤a)中：

所述Al-B合金为AlB3合金；

所述Al-Sr合金为AlSr10合金。

优选的，所述步骤a)中：

所述Al-Si合金为AlSi20合金；

所述Al-Ti合金为AlTi4合金。

优选的，所述步骤a)中，以质量比计，各原料的配料比为：

Al-Si合金 50％，Mg锭 1.6％，Al-Ti合金 0.5％，Al-B合金 0.5％，Al-Sr合金0.5％，其余为Al锭。

优选的，所述步骤a)中：加入Al-B合金和Al-Sr合金后搅拌10min以上。

优选的，所述步骤b)中：

所述在线除气的气体为惰性气体；