[发明专利]降低高硅变形铝合金铸锭偏析厚度的方法

权利要求书

1.一种降低高硅变形铝合金铸锭偏析厚度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、准备原料：将废料、铝锭、镁锭、Al-Si中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Ti中间合金原料，按照重量百分比，称取一定的重量；

步骤二、装炉：原料称好后部分先装入熔炼炉，炉膛的温度为600℃-650℃，先装入废料，根据废料形态，先装入小块或薄片废料，其次再加入棒头等大块废料，再装入Al-Si中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金，最后装入铝锭；

步骤三、熔化：熔炼炉点火进行熔化，熔炼炉炉膛温度为1100℃-1150℃，当炉膛内的原料熔化1/3时，开启永磁搅拌器进行搅拌，搅拌时间为20-60min；

步骤四、加合金：当熔炼炉内铝液温度在745℃-750℃时，先加入Al-Ti中间合金进行搅拌，电磁搅拌时间5分钟，然后人工再加入镁锭，在镁锭投入处均匀撒入无钠覆盖剂将其彻底覆盖，待其完全熔化后，用铁耙轻轻均匀地推向各处液面，然后电磁搅拌10分钟，人工搅拌5分钟；

步骤五、取样设备检测：取样前先检测取样勺和试样模是否有残铝等异物，若是有，取样勺需用涂料涮涂，并将取样勺在炉子内预热至少2分钟，在铝液中涮净取样勺，确认勺内涮洗干净；

步骤六、取样：当熔炼炉内铝液温度在720℃-730℃时，熔炼工在炉内取三个试样，第一个试样作为预热试样，倒入预热试样模内，对预热试样模预热，预热完将铝液直接倒出，然后第二个试样在炉膛的中心附近位置进行取样，第三个试样在距离炉膛内壁大于50厘米处进行取样，第二个试样和第三个试样的取样位置为炉膛高度的一半处，取样勺从炉膛内取出铝液，迅速倒入预热的试样模内，最终试样结果要求应为无裂纹、无夹渣和气孔；

步骤七、转炉：步骤六中试样结果符合要求后，将铝液温度升温至740℃-750℃时转炉至精炼炉，转炉前，把流道残铝、残渣及杂物清理，流道破损的位置用修补料进行修补，然后均匀刷上涂料；

步骤八、精炼：在精炼炉中通过精炼管加入精炼剂，进行精炼并除气除渣作业，设定精炼时间15-20min，精炼剂喷射时间达到设定值时，拔出精炼管，关闭氩气阀开关；

步骤九、扒渣、静置：用工具扒出浮渣，熔体表面不能存在浮渣，并在熔体表面均匀撒入不少于6-10kg覆盖剂，全部覆盖炉内熔体表面，然后静置15-20min；

步骤十、铸造：铸造前精炼炉铝液温度设置范围为740℃-750℃，铸造前需要将流槽中铝液的液面高度设置范围为90mm-110mm，降低熔体静力，铸造速度设置范围为45mm/min-48mm/min，控制水量设置范围为3000-4000L/min，铸造过程中流槽温度设置为710℃-730℃，启动铸造程序，开始铸造，先在精炼炉，然后转入流槽，经过滤箱，最后到达铸造模具，铸造过程中精炼炉控制铝液温度在740℃-750℃，铸造过程中铸造模具内铝液的温度控制在715℃-725℃，铸造过程中铸造速度和控制水量设置后均无变化，转入流槽目的为了是控制液面高度和保证模具内铝液温度；

步骤十一、均匀化退火：铸造结束后，将铸锭转入均热炉，当炉气温度为160℃时装炉，经过230min升温至540℃，保温时间560-600min，然后再转入冷却室，强风压0.01-0.02MPa，冷却70min，水压为0.05-0.1MPa，冷却80min至室温后出冷却室；

步骤十二、测量偏析层厚度：①锯切铸锭试片，试片厚度为15mm，在试片边部任意位置，取大小为25mm长*25mm宽*15mm高的试样；②取样后研磨，研磨结果需保证试样研磨面为平面，磨痕为最后一道砂纸留下的痕迹，研磨后抛光，抛光至试样研磨痕迹消失，表面光滑；③抛光后腐蚀，腐蚀液配比要求为HCI：HF：H₂O＝40ml:80ml:880ml，腐蚀要注意腐蚀时间，腐蚀结果需保证使用金相显微镜能够清楚观察到试样的显微组织，时间为20-30min；④金相观察：显微镜倍数100倍，边部偏析层跟正常组织颜色不同，偏析层腐蚀后颜色发暗，晶粒组织大小不均匀,正常组织腐蚀后颜色较明亮，呈现正常的晶粒组织，大小均匀，对试样偏析层厚度进行判定，偏析层厚度范围为350um-450um，判定合格。