[发明专利]一种稀土金属掺杂的复合变质剂及其制备方法、Al-Si铸造铝合金的制备方法

权利要求书

1.一种稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

所述稀土金属掺杂的复合变质剂由按照质量百分比计的如下元素组成：Sr8.5-10.5%，RE12%-20%，杂质元素≤0.30%，余量为Al，RE为La、Ce中的一种或两种；且RE以纯度99.0%以上的金属RE加入；Sr以纯度99.0%以上的金属Sr加入；Al以99.7%纯铝加入；所述RE与所述Sr的质量分数比不低于1.5，以使当所述稀土金属掺杂的复合变质剂用于变质Al-Si铸造铝合金时，其添加量为0.15~0.2%；

所述稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法包括依次进行的冶金步骤和雾化制粉步骤；其中，所述冶金步骤包括将铝料，及含Sr和RE的原料进行熔化后得到熔体；所述雾化制粉步骤包括将所述熔体雾化成均匀分布的Al-Sr-RE金属粉末，且所述金属粉末含有Al₄(SrRE)相和Al₁₁RE₃相。

2.根据权利要求1所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

所述冶金步骤具体包括升温至750-800℃将铝料完全熔化后，加入占所述熔体质量的0.02%的覆盖剂，并将所述含Sr和RE的原料压入所述熔体。

3.根据权利要求1所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

所述雾化制粉步骤包括升温至900~1000℃使得所述含Sr和RE的原料熔化后取样测试成分，并在所述熔体中通入高纯氩气5-15min，随后在氮气保护下将所述熔体雾化成所述金属粉末。

4.根据权利要求3所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

在所述雾化制粉步骤中，雾化压力为2~3MPa，以使所述熔体在10³~10⁴℃/s的冷却速度下快速凝固并得到均匀分布的所述金属粉末。

5.根据权利要求1所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

所述Al₄(SrRE)相和所述Al₁₁RE₃相的等效直径的范围均为1-10μm。

6.根据权利要求1所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法，其特征在于：

所述稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法还包括冷压步骤，所述冷压步骤具体包括通过油压机制成重量为100~1000g，直径为10~100mm的圆柱形的料饼，并在冷却后进行真空包装。

7.一种稀土金属掺杂的复合变质剂，其特征在于，通过权利要求1至6中任一项所述的稀土金属掺杂的复合变质剂的制备方法制备得到。

8.一种Al-Si铸造铝合金的制备方法，其特征在于，包括：

将权利要求7所述的稀土金属掺杂的复合变质剂用于变质Al-Si系列铸造铝合金，且所述稀土金属掺杂的复合变质剂的添加量为0.15~0.2%。

9.根据权利要求8所述的Al-Si铸造铝合金的制备方法，其特征在于：

所述Sr的添加量为0.01~0.02%，所述RE的添加量为0.03~0.09%。