[发明专利]一种铝硅合金的铜-锶-磷合金变质剂及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金金属材料及生产工艺，特别是一种铝硅合金的铜-锶-磷合金变质剂及其生产工艺。

背景技术

铝硅合金具有轻质、高强、高耐磨、高耐热性及低膨胀性等特点，因此它被广泛的应用于汽车、航天等领域。但是长期以来，困扰和限制铝硅合金应用的主要问题是：脆性大，切削加工性差。因为铝硅合金的由粗大板状的初生硅和粗针状的共晶硅所组成。粗大的初生硅作为硬质点可以提高合金耐磨性，但因其硬而脆，割裂基体严重，故使合金的力学性能降低，同时其加工性能变差，加工时刀具易磨损，表面光洁度差。因此，如何细化初生硅和共晶硅，提高合金的力学性能，对铝硅合金变质理论的完善发展及其应用具有重要的意义。

目前，现有技术对铝硅合金中初晶硅和共晶硅变质处理工艺中，先用铝-磷合金进行变质，然后再用铝-锶中间合金进行变质处理。变质分两次作业，费工费时。

发明内容：

本发明的目的是要提供一种低熔点、含锶量高，初晶硅和共晶硅的变质同时进行的铝硅合金的铜-锶-磷合金变质剂及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括铜-磷-锶变质剂和变质剂的生产工艺，

该变质剂为铜-磷-锶变质剂，重量百分比为：铜60%-80%；磷6%-10%；锶10%-20%。

本发明的铜-磷-锶合金变质剂的生产工艺，包括以下步骤：

（1）首先按铜-磷中间合金60%- 80%、工业纯铜10%-20%、锶10%-20%的质量百分比称取原料；其中，铜-磷中间合金的含磷量为14%；

（2）在熔炼炉中将纯铜和铜-磷中间合金熔化至1150℃-1300℃，在惰性气体保护下加入已称取好的纯锶，迅速搅拌至反应完全；

（3）直接浇注成锭或制备成线材，制作成铜-锶-磷变质剂。

有益效果，由于采用了上述方案，铜-磷-锶三种物质进行高温熔炼后成为铜-磷-锶变质剂，其中含有磷，由于磷有毒，所以所加入的磷是以铜磷合金的形式加进入，熔点低，含锶量高，减少因加入长效变质剂而带入的气体量，提高铸件产品质量；初晶硅和共晶硅可以同时变质，与现有的两次分开作业处理的变质相比，处理作业时省时省工。

具体实施方式：

实施例1：

（1）首先按铜-磷合金60%、工业纯铜20%、锶20%的质量百分比称取原料；（2）在熔炼炉中将纯铜和铜-磷中间合金熔化至1250℃，在惰性气体保护下加入已称取好的锶，迅速搅拌至反应完全；其中，铜-磷中间合金的含磷量为14%，是外购产品；（3）直接浇注成锭或制备成线材。

按照上述配比得到的铜-磷-锶中间合金的变质剂，其化学成分质量百分比为：磷6%，锶18%，其余为铜。

在使用时，先将铜-磷-锶合金变质剂预热，然后当铝硅合金熔化后，温度升到780℃-830℃，将预热好的变质剂加入铝硅合金的溶液中，加入量为铝硅重量的0.3%，经3-5分钟溶解后，轻微搅拌，静止5分钟扒渣，再静止4分钟，浇注。

实施例2：

（1）首先按铜-磷合金70%、工业纯铜15%、锶15%的质量百分比称取原料；（2）在熔炼炉中将纯铜和铜-磷中间合金熔化至1250℃，在惰性气体保护下加入已称取好的锶，迅速搅拌至反应完全；其中，铜-磷中间合金的含磷量为14%，是外购产品；（3）直接浇注成锭或制备成线材。

按照上述配比得到的铜-磷-锶中间合金的变质剂，其化学成分（质量百分比）为：

磷8%，锶13%，其余为铜。

实施例3：

（1）首先按铜-磷合金80%、工业纯铜10%、锶10%的质量百分比称取原料；（2）在熔炼炉中将纯铜和铜-磷中间合金熔化至1250℃，在惰性气体保护下加入已称取好的锶，迅速搅拌至反应完全；其中，铜-磷中间合金的含磷量为14%，是外购产品；（3）直接浇注成锭或制备成线材。

按照上述配比得到的铜-磷-锶中间合金的变质剂，其化学成分（质量百分比）为：

磷10%，锶8%，其余为铜。