[发明专利]一种铸造铝合金用低冷速敏感高形核能力AlNbBRE晶粒细化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铸造铝合金用低冷速敏感高形核能力晶粒细化剂及其制备方法，其成分为Al‑xNb‑yB‑zRE，其中，0.01＜x≤6wt％，0.01＜y≤3wt％，0.01＜z≤1wt％，余量为Al；其中RE为La、Ce、Nd、Er、Gd、Y、Yb、Sc中的一种或者混合。同时公开了制备该晶粒细化剂的熔炼方法，制备工艺过程简单。利用该细化剂对铸造铝硅合金进行晶粒细化，细化效果优异，且对形状复杂、薄厚不同的铸件各部位，即冷却速度不同的各部位细化效果的冷速敏感性较低，细化后合金的机械性能得到显著提高，显著降低了具有不同冷却速度各部位之间性能的差异。

主权项

制备一种铸造铝合金用低冷速敏感高形核能力AlNbBRE晶粒细化剂的方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一，配料；将原材料按Al‑xNb‑yB‑zRE目标成分配比准确计算和称量；其中，0.01＜x≤6wt％，0.01＜y≤3wt％，0.01＜z≤1wt％，余量为Al；步骤二，熔炼辅助材料准备采用除尘器将石墨坩埚、模具、钟罩内壁、撇渣勺清理干净，在200～300℃条件下预热2～3h，并在模具、钟罩、撇渣勺表面均匀刷涂保护性涂料，以避免其与铝液接触时将铁杂质带入铝液；100重量份的保护性涂料中有22％重量份的白垩粉、4％重量份的水玻璃和余量的水；步骤三，熔化将坩埚安装在电阻炉中，放入已称量好的铝块，开始加热，待铝块熔化后，加入覆盖剂，以防止铝锭氧化，继续加热至800～900℃，用钟罩将已称量好的B原料及Nb原料压入铝液中，继续加热15～30min后，加入Al‑RE原料，继续加热15～30min；熔化期间每隔10min搅拌一次，每次搅拌后都要加入覆盖剂，以防止铝熔体氧化；100重量份的覆盖剂中有50％重量份的NaCl和50％重量份的KCl；步骤四，精炼；待所有原料熔化后，加入精炼剂至铝熔体底部，充分搅拌5～20min后，静置10～20min后，得到精炼后的溶液以备浇注；100重量份的精炼剂中有50％重量份的C2Cl6和50％重量份的Na2SiF6；步骤五，浇注；将精炼后的溶液扒渣后，浇注入已备好的模具中，从而得到Al‑xNb‑yB‑zRE细化剂；所述Al‑Nb‑B‑RE中稀土元素RE为La、Ce、Nd、Er、Gd、Y、Yb、Sc中的一种或者两种以上的混合；所述Al‑Nb‑B‑RE中包含的杂质化学元素有：Fe≤0.2wt％；Cu≤0.1wt％；Mn≤0.1wt％；Zn≤0.1wt％；Ga≤0.05wt％；S≤0.05wt％。