[发明专利]一种亚共晶Al-Mg2Si合金的变质及细化方法

摘要

一种亚共晶Al‑Mg₂Si合金的变质及细化方法，以Bi和Zr对Mg₂Si含量为4~12.5wt.%的亚共晶Al‑Mg2Si合金进行变质及细化处理，处理后，使熔体中的Bi含量为0.1~0.6%，Zr含量为0.05~0.2%。经Bi变质处理后合金中的共晶Mg2Si由粗大的汉字状转变为细小的纤维状，Zr细化处理后合金中的初生α‑Al由柱状晶转变为等轴晶，力学性能得到大幅提高，细化、变质后合金的抗拉强度及伸长率分别提高34%和239%。对不同含量Mg2Si的亚共晶Al‑Mg2Si合金进行变质、细化处理后组织均得到显著细化。同时，Bi的变质和Zr的细化效果不受冷却速度的影响，既适用于金属型，也适用于砂型。并且Bi变质剂和Zr细化剂还具有优良的长效性、处理工艺简单及无污染等优点。

主权项

1.一种亚共晶Al‑Mg₂Si合金的变质及细化方法，其特征在于，它包括以下步骤：（1）按含质量百分比4‑12.5wt. %Mg₂Si相的亚共晶Al‑Mg₂Si合金配料，其中Mg的添加量为：计算量+10~30%的烧损量；（2）将步骤（1）配好的纯Al、铝硅中间合金清洗干燥后，放入电阻炉的石墨坩埚中，在电阻炉中加热，待完全熔化后，在720 ℃，将铝箔包裹、预热300℃的纯Mg块用预热300℃的石墨钟罩压入熔体中，直至熔化，静置5min；（3）将占熔体质量0.05~0.2%的六氯乙烷用预热300℃的石墨钟罩压入步骤（2）得到的熔体中，进行精炼除气，在670℃~780℃温度下搅拌1~5 min，除去熔体表面的浮渣，得到精炼后的熔体；（4）对步骤（3）得到的熔体在温度为670℃~730℃的条件下加入Bi颗粒，静置1~3 min，得到Bi含量为0.1‑0.6wt. %质量百分比的熔体；（5）对步骤（4）得到的熔体在温度为720℃~800℃的条件下加入Al‑10Zr中间合金或含Zr化合物，静置5~15min，待其熔化后，搅拌熔体2~5 min，使Zr均匀分布，得到Zr含量为0.05‑0.2wt. %质量百分比的熔体；（6）按步骤（3）对步骤（5）得到的熔体进行精炼处理，在温度为700℃~780℃下将熔体浇注到铸型中，成为铸件或铸坯。