一種4032鋁合金及其變質方法
【專利摘要】本發明公開一種4032鋁合金及其變質方法，所述方法包括：采用鋁鍶中間合金作為變質劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶元素的有效添加量達到0.01-0.05%的質量百分比。本發明采用鍶作為變質劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質處理，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，明顯優于YS/T493-2005標準的規定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優于上述規定，從而達到理想的變質效果。
【專利說明】一種4032紹合金及其變質方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁合金冶煉【技術領域】，尤其涉及一種4032鋁合金及其變質方法。
【背景技術】
[0002]4032鋁合金屬共晶鋁硅合金一種，是制作發動機活塞主要材料，其質量直接影響發動機的使用。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。共晶硅在未變質時呈針片狀，嚴重割裂基體，導致合金力學性能的降低。經過變質處理，共晶硅變為纖維狀或層狀，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劑。但Na變質劑在應用中存在有效時間短等問題，同時還發現經變質處理的共晶Al-Si合金經固溶和時效處理后力學性能并未得以提高；而？變質劑只是細化初晶硅，不能變質共晶硅。Na與P變質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，亦容易產生煙塵。
[0003]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0004]鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種4032鋁合金及其變質方法，旨在解決目前鋁合金變質劑有效時間短，變質效果差的問題。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種4032鋁合金的變質處理方法，其中，所述方法包括:采用鋁鍶中間合金作為變質劑加入到4032鋁合金熔體中，使鍶元素的有效添加量達到0.01-0.05%的質量百分比。
[0006]所述的4032鋁合金的變質處理方法，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的4032鋁合金熔體中。
[0008]所述的4032鋁合金的變質處理方法，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的4032鋁合金鋁液流量相匹配。
[0009]所述的4032鋁合金的變質處理方法，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處理得到。
[0013]有益效果:本發明提供一種4032鋁合金及其變質方法，采用鍶作為變質劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質處理，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,明顯優于YS/T 493-2005標準的規定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優于上述規定，從而達到理想的變質效果。
【具體實施方式】
[0014]本發明提供一種4032鋁合金及其變質方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0015]本發明提供一種4032鋁合金的變質處理方法，其中，所述方法包括:采用鋁鍶中間合金作為變質劑加入到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變質劑的噴射加入方法簡便；與常規鋁鍶變質劑爐內加入方法相比，具有損耗低、變質效果更好、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，使其與流槽內的4032鋁合金鋁液流量相匹配，以實現鍶有效添加量為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；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。混合鍶元素的鋁液經過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0020]本發明還提供一種4032鋁合金，其中，其采用如上所述的方法進行變質處理得到。
[0021]下面通過實施例來進一步說明本發明的4032鋁合金的變質方法。
[0022]實施例1
鋁合金變質劑:含有質量分數為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%。。混合后的鋁液經過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0024]實施例2
鋁合金變質劑:含有質量分數為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%。。混合后的鋁液經過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經陶瓷過濾后直接鑄造成擠壓用鋁合金鑄棒。
[0026]實施例3
鋁合金變質劑:含有質量分數為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%。。混合后的鋁液經過在線除氣精煉裝置進一步攪拌均勻，再經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,明顯優于YS/T 493-2005標準的規定。經萬能力學性能試驗機檢測，其T62狀態下的抗拉強度達到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，也明顯優于YS/T 493-2005標準的規定。且本發明變質劑加入方法相比Na、P變質劑的噴射加 入方法更加簡便；與常規鋁鍶變質劑爐內加入方法相比，具有損耗低、變質效果更好、不受靜置時間長短影響等特點，而且實收率達90%以上。
[0029]本發明提供一種4032鋁合金及其變質方法，采用鍶作為變質劑，以鋁鍶中間合金形式直接加入到流槽中進行變質處理，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,明顯優于YS/T493-2005標準的規定，其抗拉強度和延伸性能也大大增強，同樣遠遠優于上述規定，從而達到理想的變質效果。
[0030]應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據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明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種4032鋁合金的變質處理方法，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%的質量百分比。
2.根據權利要求1所述的4032鋁合金的變質處理方法，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.根據權利要求2所述的4032鋁合金的變質處理方法，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的4032鋁合金熔體中。
4.根據權利要求3所述的4032鋁合金的變質處理方法，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的4032鋁合金鋁液流量相匹配。
5.根據權利要求3所述的4032鋁合金的變質處理方法，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.根據權利要求1所述的4032鋁合金的變質處理方法，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.根據權利要求1所述的4032鋁合金的變質處理方法，其特征在于，所述鍶元素的有效添加量達到0.02-0.03%的質量百分比。
8.—種4032鋁合金， 其特征在于，其采用如權利要求1-7任一項所述的方法進行變質處理得到。
【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 優先權日:2014年1月9日
【發明者】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