一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法，所述方法包括：采用鋁鍶中間合金作為變質(zhì)劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶元素的有效添加量達到0.01-0.05%的質(zhì)量百分比。本發(fā)明采用鍶作為變質(zhì)劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質(zhì)處理，該工藝方法簡單、損耗低，且最大限度降低了鍶在加入時的氧化，使得制備的4032鋁合金的初晶硅與共晶硅線尺寸小于50μm，明顯優(yōu)于YS/T493-2005標準的規(guī)定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優(yōu)于上述規(guī)定，從而達到理想的變質(zhì)效果。
【專利說明】一種4032紹合金及其變質(zhì)方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金冶煉【技術(shù)領域】，尤其涉及一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]4032鋁合金屬共晶鋁硅合金一種，是制作發(fā)動機活塞主要材料，其質(zhì)量直接影響發(fā)動機的使用。共晶Al-Si合金中，共晶硅的形貌及尺寸均顯著影響合金的力學性能。共晶硅在未變質(zhì)時呈針片狀，嚴重割裂基體，導致合金力學性能的降低。經(jīng)過變質(zhì)處理，共晶硅變?yōu)槔w維狀或?qū)訝?，改善了合金的力學性能，尤其塑(韌)性得到明顯提高。因此對合金的變質(zhì)處理研究一直倍受人們重視。過去一直用Na和P作為共晶鋁硅合金的變質(zhì)劑。但Na變質(zhì)劑在應用中存在有效時間短等問題，同時還發(fā)現(xiàn)經(jīng)變質(zhì)處理的共晶Al-Si合金經(jīng)固溶和時效處理后力學性能并未得以提高；而？變質(zhì)劑只是細化初晶硅，不能變質(zhì)共晶硅。Na與P變質(zhì)均采用其粉狀化合物形式添加，操作時要用特定設備噴入鋁熔體里，亦容易產(chǎn)生煙塵。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法，旨在解決目前鋁合金變質(zhì)劑有效時間短，變質(zhì)效果差的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述方法包括:采用鋁鍶中間合金作為變質(zhì)劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶元素的有效添加量達到0.01-0.05%的質(zhì)量百分比。
[0006]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述鋁鍶中間合金為鋁鍶中間合金線桿，所述鋁鍶中間合金線桿中鍶元素含量為10%，該線桿直徑為10 mm。
[0007]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述鋁鍶中間合金線桿通過喂絲機直接加入流槽內(nèi)的4032鋁合金熔體中。
[0008]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述喂絲機加入所述鋁鍶中間合金線桿的速度與所述流槽內(nèi)的4032鋁合金鋁液流量相匹配。
[0009]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述鋁鍶中間合金線桿通過所述喂絲機的加入方向與所述4032招合金招液流動方向相反。
[0010]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述鋁鍶中間合金加入到所述4032鋁合金熔體中時的溫度為690-730°C。
[0011]所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述鍶元素的有效添加量達到
0.02-0.03%的質(zhì)量百分比。
[0012]一種4032鋁合金，其中，其采用如上所述的方法進行變質(zhì)處理得到。
[0013]有益效果:本發(fā)明提供一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法，采用鍶作為變質(zhì)劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質(zhì)處理，該工藝方法簡單、損耗低，且最大限度降低了鍶在加入時的氧化，使得制備的4032鋁合金的初晶硅與共晶硅線尺寸小于50 μ m,明顯優(yōu)于YS/T 493-2005標準的規(guī)定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優(yōu)于上述規(guī)定，從而達到理想的變質(zhì)效果。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明提供一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明提供一種4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其中，所述方法包括:采用鋁鍶中間合金作為變質(zhì)劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶的有效添加量達到0.01-0.05%的質(zhì)量百分比。并最終鑄造成4032鋁合金圓棒。較佳實施例中，所述鍶的有效添加量達到 0.02-0.03%的質(zhì)量百分比。所述4032鋁合金中加入0.02-0.03%的鍶元素后能夠同時變質(zhì)初晶硅與共晶硅，并且，鍶還具有作用時間長的特點，使得本發(fā)明的4032鋁合金的材料性能得到明顯提高
較佳實施例中，所述鋁鍶中間合金為鋁鍶中間合金線桿，所述鋁鍶中間合金線桿中鍶元素含量為10%，該線桿直徑為10 mm。
[0016]利用上述鋁鍶中間合金線桿通過喂絲機緩慢加入流槽內(nèi)的4032鋁合金熔體中。鋁鍶中間合金線桿加入方法為直接加入流槽中，相比Na、P變質(zhì)劑的噴射加入方法簡便；與常規(guī)鋁鍶變質(zhì)劑爐內(nèi)加入方法相比，具有損耗低、變質(zhì)效果更好、不受靜置時間長短影響等特點。
[0017]實施過程中，計算通過喂絲機加入所述鋁鍶中間合金線桿的速度，使其與流槽內(nèi)的4032鋁合金鋁液流量相匹配，以實現(xiàn)鍶有效添加量為0.02% — 0.03%的目的。具體的，按照V1=2.5 X IO-6HD2V2計算得到鋁鍶中間合金線桿的加入速度，其中，V1為鋁鍶中間合金線桿加入速度，單位mm/min ；n為一次鑄造招合金圓棒根數(shù)；D為招合金圓棒直徑,單位mm ；V2為招合金圓棒鑄造速度，單位mm/min。
[0018]較佳實施例中，所述鋁鍶中間合金線桿通過所述喂絲機的加入方向與所述4032鋁合金鋁液流動方向相反。即逆向加入所述鋁鍶中間合金線桿，這樣有助于鍶元素的均勻分布，保證變質(zhì)效果。
[0019]較佳實施例中，所述鋁鍶中間合金加入到所述4032鋁合金熔體中時的溫度為690-730°C?；旌湘J元素的鋁液經(jīng)過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經(jīng)陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0020]本發(fā)明還提供一種4032鋁合金，其中，其采用如上所述的方法進行變質(zhì)處理得到。
[0021]下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明的4032鋁合金的變質(zhì)方法。
[0022]實施例1
鋁合金變質(zhì)劑:含有質(zhì)量分數(shù)為10%鍶元素的鋁鍶中間合金線桿，線桿直徑為10mm。
[0023]將所述鋁鍶中間合金線桿通過固定在流槽上的喂絲機緩慢加入，加入方向與鋁液流動方向相反，加入溫度730°C，調(diào)整喂絲機加入速度與鋁液流量相匹配，使鍶元素有效添加量為0.02%。。混合后的鋁液經(jīng)過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經(jīng)陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0024]實施例2
鋁合金變質(zhì)劑:含有質(zhì)量分數(shù)為10%鍶元素的鋁鍶中間合金線桿，線桿直徑為10mm。
[0025]將所述鋁鍶中間合金線桿通過固定在流槽上的喂絲機緩慢加入，加入方向與鋁液流動方向相反，加入溫度690°C，調(diào)整喂絲機加入速度與鋁液流量相匹配，使鍶元素有效添加量為0.03%。?；旌虾蟮匿X液經(jīng)過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經(jīng)陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0026]實施例3
鋁合金變質(zhì)劑:含有質(zhì)量分數(shù)為10%鍶元素的鋁鍶中間合金線桿，線桿直徑為10mm。
[0027]將所述鋁鍶中間合金線桿通過固定在流槽上的喂絲機緩慢加入，加入方向與鋁液流動方向相反，加入溫度710°C，調(diào)整喂絲機加入速度與鋁液流量相匹配，使鍶元素有效添加量為0.025%。?；旌虾蟮匿X液經(jīng)過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經(jīng)陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0028]對實施例1-3所制備的4032鋁合金進行性能測定，經(jīng)金相顯微鏡觀察，其初晶硅和共晶硅線尺寸小于50 μ m,明顯優(yōu)于YS/T 493-2005標準的規(guī)定。經(jīng)萬能力學性能試驗機檢測，其T62狀態(tài)下的抗拉強度達到450N/mm2以上，非比例延伸強度達到390N/mm2以上，斷后伸長率達到5%以上，也明顯優(yōu)于YS/T 493-2005標準的規(guī)定。且本發(fā)明變質(zhì)劑加入方法相比Na、P變質(zhì)劑的噴射加 入方法更加簡便；與常規(guī)鋁鍶變質(zhì)劑爐內(nèi)加入方法相比，具有損耗低、變質(zhì)效果更好、不受靜置時間長短影響等特點，而且實收率達90%以上。
[0029]本發(fā)明提供一種4032鋁合金及其變質(zhì)方法，采用鍶作為變質(zhì)劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質(zhì)處理，該工藝方法簡單、損耗低，且最大限度降低了鍶在加入時的氧化，使得制備的4032鋁合金的初晶硅與共晶硅線尺寸小于50 μ m,明顯優(yōu)于YS/T493-2005標準的規(guī)定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優(yōu)于上述規(guī)定，從而達到理想的變質(zhì)效果。
[0030]應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述方法包括:采用鋁鍶中間合金作為變質(zhì)劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶元素的有效添加量達到0.01-0.05%的質(zhì)量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述鋁鍶中間合金為鋁鍶中間合金線桿，所述鋁鍶中間合金線桿中鍶元素含量為10%，該線桿直徑為10 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述鋁鍶中間合金線桿通過喂絲機直接加入流槽內(nèi)的4032鋁合金熔體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述喂絲機加入所述鋁鍶中間合金線桿的速度與所述流槽內(nèi)的4032鋁合金鋁液流量相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述鋁鍶中間合金線桿通過所述喂絲機的加入方向與所述4032鋁合金鋁液流動方向相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述鋁鍶中間合金加入到所述4032鋁合金熔體中時的溫度為690-730°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4032鋁合金的變質(zhì)處理方法，其特征在于，所述鍶元素的有效添加量達到0.02-0.03%的質(zhì)量百分比。
8.—種4032鋁合金， 其特征在于，其采用如權(quán)利要求1-7任一項所述的方法進行變質(zhì)處理得到。
【文檔編號】C22C21/00GK103740958SQ201410009698
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】甄錦輝, 馮澤錫, 曹廣然 申請人:佛山市深達美特種鋁合金有限公司