多元中間合金細(xì)化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多元中間合金細(xì)化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有過共晶鋁-硅系需要稀土中間合金細(xì)化劑對(duì)其進(jìn)行細(xì)化處理，經(jīng)過處理后，混合稀土吸附在硅的表面上可以抑制硅的長(zhǎng)大，稀土化合物產(chǎn)生的多相強(qiáng)化。尤其是在高溫下，稀土元素富集于晶界，形成形狀復(fù)雜細(xì)小而彌散分布的熱穩(wěn)定性高的化合物，可以有效地阻止晶界的滑移，還可以提高合金高溫下抵抗蠕變變形的能力起到了細(xì)化硅的作用。合金經(jīng)過混合稀土變質(zhì)后，晶界處產(chǎn)生復(fù)雜化合物組織起到了彌散強(qiáng)化作用，使其綜合力學(xué)性能明顯提高，尤其是高溫強(qiáng)度的顯著提高，已完全滿足活塞合金在使用性能上對(duì)高溫強(qiáng)度的要求。
[0003]但是現(xiàn)有過共晶鋁-硅系的變質(zhì)細(xì)化劑主要有單一、二元系、三元系、最多四元系稀土，其在變質(zhì)細(xì)化劑添加加工過程比較復(fù)雜，使過共晶鋁-硅系細(xì)化和變質(zhì)效果不穩(wěn)定性，變質(zhì)細(xì)化能力有限，限制了過共晶硅的力學(xué)性能的提高，細(xì)化效果不是很理想。
[0004]因此在生產(chǎn)中迫切需要一種新的多元素稀土中間合金細(xì)化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多元中間合金細(xì)化劑及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明的一種多元中間合金細(xì)化劑，其按重量百分比計(jì)包括:30%-80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的鎂粉，1%_20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明的一種制備如上所述的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法，其包括如下步驟:
[0008]S1.提供重量百分比為30%_80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，石墨粉碳1%-20%，1%-20%的鎂粉，1%-20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷，以及工業(yè)純鋁形成的配料；
[0009]S2.將熔爐溫度加熱提高到1000?1500°C后，將SI中的部分氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣；
[0010]S3.將熔爐溫度調(diào)節(jié)至780?1200°C后，將SI中的剩余的氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣；
[0011 ] S4.對(duì)S3中熔爐內(nèi)的物料進(jìn)行精煉，形成最終產(chǎn)品。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S4中最終產(chǎn)品的形貌為錠或線材。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑能夠一步到位地變質(zhì)細(xì)化初晶硅和過共晶硅，變質(zhì)細(xì)化力強(qiáng)且穩(wěn)定，同時(shí)期添加操作方便，效率較聞。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法的一【具體實(shí)施方式】的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明公開一種多元中間合金細(xì)化劑，其按重量百分比計(jì)包括:30%_80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的鎂粉，1%-20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷。
[0017]本發(fā)明還公開一種制備如上所述的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法，其包括如下步驟:
[0018]S1.提供重量百分比為30%_80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，石墨粉碳1%-20%，1%-20%的鎂粉，1%-20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷，以及工業(yè)純鋁形成的配料。
[0019]S2.將熔爐溫度加熱提高到1000?1500°C后，將SI中的部分氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣。
[0020]S3.將熔爐溫度調(diào)節(jié)至780?1200°C后，將SI中的剩余的氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣。
[0021]S4.對(duì)S3中熔爐內(nèi)的物料進(jìn)行精煉，形成最終產(chǎn)品。其中，所述步驟S4中最終產(chǎn)品的形貌為錠或線材。
[0022]將本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑加入到需要細(xì)化的合金中，合金經(jīng)過混合稀土變質(zhì)后，晶界處產(chǎn)生復(fù)雜化合物組織，該組織起到了彌散強(qiáng)化作用，Si晶核的生成受到抑制作用，使合金液過冷從而出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。
[0023]下面結(jié)合幾個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法進(jìn)行距離說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]按該合金重量百分比計(jì)算準(zhǔn)備原料，其中，氟鈦酸鉀30%，氟硼酸鉀5%，石墨粉碳1%，鎂粉1%，鑭鈰稀土金屬1%，赤磷配料1%，余為工業(yè)純鋁。將熔爐溫度提高1000°C后，力口入上述部分氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料，攪動(dòng)后，靜置20-50min扒渣。將熔爐溫度進(jìn)一步調(diào)節(jié)至780c°C，再將剩余的氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷配料加入到熔爐中。靜置20-50min扒渣，精煉，直接澆注成錠或制備成線材。
[0026]實(shí)施例2
[0027]按該合金重量百分比計(jì)算準(zhǔn)備原料，其中，氟鈦酸鉀50%，氟硼酸鉀10%，石墨粉碳10%，鎂粉10%，鑭鈰稀土金屬10%，赤磷配料10%，余為工業(yè)純鋁。將熔爐溫度提高1500°C后，加入上述部分氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料，攪動(dòng)后，靜置20-50min扒渣。將熔爐溫度進(jìn)一步調(diào)節(jié)至1200°C，再將剩余的氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷配料加入到熔爐中。靜置20-50min扒渣，精煉，直接澆注成錠或制備成線材。
[0028]實(shí)施例3
[0029]按該合金重量百分比計(jì)算準(zhǔn)備原料，其中，氟鈦酸鉀80%，氟硼酸鉀15%，石墨粉碳20%，鎂粉20%，鑭鈰稀土金屬20%，赤磷配料20%，余為工業(yè)純鋁。將熔爐溫度提高1500°C后，加入上述部分氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料，攪動(dòng)后，靜置20-50min扒渣。將熔爐溫度進(jìn)一步調(diào)節(jié)至1200°C，再將剩余的氟鈦酸鉀氟、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷配料加入到熔爐中。靜置20-50min扒渣，精煉，直接澆注成錠或制備成線材。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑能夠一步到位地變質(zhì)細(xì)化初晶硅和過共晶硅，變質(zhì)細(xì)化力強(qiáng)且穩(wěn)定，同時(shí)期添加操作方便，效率較高。
[0031]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0032]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多元中間合金細(xì)化劑，其特征在于，所述多元中間合金細(xì)化劑按重量百分比計(jì)包括:30%-80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的鎂粉，1%_20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: 51.提供重量百分比為30%-80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，石墨粉碳1%_20%，1%-20%的鎂粉，1%-20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷，以及工業(yè)純鋁形成的配料； 52.將熔爐溫度加熱提高到1000?1500°C后，將SI中的部分氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣； 53.將熔爐溫度調(diào)節(jié)至780?1200°C后，將SI中的剩余的氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀、石墨粉碳、鎂粉、鑭鈰稀土金屬、赤磷、工業(yè)純鋁形成的配料加入到熔爐中，攪動(dòng)后，靜置20-50min進(jìn)行扒渣； 54.對(duì)S3中熔爐內(nèi)的物料進(jìn)行精煉，形成最終產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多元中間合金細(xì)化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中最終產(chǎn)品的形貌為錠或線材。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多元中間合金細(xì)化劑及其制備方法，其中多元中間合金細(xì)化劑按重量百分比計(jì)包括：30%-80%的氟鈦酸鉀，5%-15%的氟硼酸鉀，1%-20%的石墨粉碳，1%-20%的鎂粉，1%-20%的鑭鈰稀土金屬，1%-20%的赤磷。本發(fā)明的多元中間合金細(xì)化劑能夠一步到位地變質(zhì)細(xì)化初晶硅和過共晶硅，變質(zhì)細(xì)化力強(qiáng)且穩(wěn)定，同時(shí)期添加操作方便，效率較高。
【IPC分類】C22C21-04, C22C1-03
【公開號(hào)】CN104593623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410030161
【發(fā)明人】周凡
【申請(qǐng)人】周凡
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年1月22日