[发明专利]一种适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法及压铸件

说明书

本发明涉及一种适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法及压铸件，所述的方法包括如下步骤：(1)将原料烘干备用；(2)将原料加热熔化，保温处理后加入铝稀土中间合金，搅拌；(3)将步骤(2)制备的熔体进行除气处理，再除去表面浮渣，静置后再除去表面浮渣；(4)将步骤(3)制备的熔体降温，送至温度为100～120℃的压室进行一次激冷，再压入温度为150～250℃的模具内二次激冷，成形，保压，取出铸件，淬水，得到初生铝充分细化和共晶硅有效变质的压铸件。本发明的方法简单实用，操作过程安全、稳定、稀土烧损小、成功率高，可以显著细化和变质亚共晶铝硅合金粗大组织，提高合金的力学性能和塑性指标。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，尤其涉及一种适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法及压铸件。

背景技术

亚共晶铝硅合金中初生铝的细化和共晶硅的变质是提高合金铸造成形性和力学性能的重要手段。常规铸造工艺如重力浇铸、低压铸造条件下，亚共晶铝硅合金组织中初生铝相呈现粗大枝晶形貌，共晶硅相以层片状或板条状形式存在，粗大的初生铝枝晶和层片状共晶硅严重割裂基体组织，极大影响了合金的力学性能尤其是塑性指标。传统细化剂铝钛硼丝中TiB₂颗粒易发生团聚沉淀从而使细化剂细化效率显著下降，而传统变质剂铝锶有较大的吸氢倾向而导致铸件表面出现大量针孔缺陷。

稀土元素被称为工业“维生素”，但目前稀土细化变质剂产业化推进缓慢，原因之一是稀土效果的发挥容易受到铸造工艺过程的影响，对温度极为敏感，尤其在慢冷却条件下稀土的细化和变质效率大大降低从而不能显著提高亚共晶铝硅合金的力学性能。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法及压铸件，用以解决现有方法稀土的细化和变质效率低，不能显著提高亚共晶铝硅合金的力学性能的问题。

一方面，本发明提供了一种适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法，包括如下步骤：

(1)原料准备：按照质量百分比，所述的原料包括Si 5-9％、Mg0.2-1％、Cu 0-3％、Mn 0-0.8％、Fe 0.1-0.5％，余量为Al和不可避免的杂质元素，将所述的原料烘干备用；

(2)将备用的原料加热熔化，保温处理后加入铝稀土中间合金，搅拌；

(3)将步骤(2)制备的熔体进行除气处理，再除去表面浮渣，静置后再除去表面浮渣；

(4)将步骤(3)制备的熔体降温，送至温度为100～120℃的压室进行一次激冷，再压入温度为150～250℃的模具内二次激冷，成形，保压，取出铸件，淬水，得到初生铝充分细化和共晶硅有效变质的压铸件。

进一步的，步骤(2)中保温处理的温度为720-730℃，保温时间≥30min。

进一步的，步骤(2)中所述的铝稀土中间合金为铝铈镧混合稀土、铝稀土镧或铝稀土铈中间合金中的一种或几种。

进一步的，步骤(2)中所述的铝稀土中间合金中稀土元素的质量占亚共晶铝硅合金总质量的0.1～0.2％。

进一步的，步骤(2)中搅拌采用石墨棒搅拌，搅拌时间≥30s。

进一步的，步骤(3)中除气处理采用旋转喷吹氩气法。

进一步的，除气时间为20～30min，氩气流量为1～5L/min，静置20～30min。

进一步的，步骤(4)熔体降温至680～710℃。

进一步的，步骤(4)中熔体压入模具的速度为0.1～1.5m/s，压射比压为40～200MPa，保压时间为2～10s，淬水温度为30～60℃。

另一方面，本发明提供了一种由所述适于亚共晶铝硅合金的高效细化变质方法制备的铸件。