专利摘要

一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂及制备方法，该变质剂按质量百分比组成为：Te为10~20%、YbCl3为0.1~10%、余量为Al。将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在730~750℃温度加入Al‑Te中间合金和YbCl3后保温5~8分钟，搅拌3分钟，当炉温降至700~720℃时，通氩气进行精炼，保温5~20分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。本发明变质剂可以很好的解决再生ADC12铝合金内众多的粗大针状富铁相对合金的割裂作用，提高再生ADC12铝合金的力学性能和可加工性能，并且能够消除熔体内的气体，显著减少铸件气孔的产生，从而大幅度的提高铸件的产品质量。

权利要求

1.一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂，其特征是由以下元素按质量百分比组成：Te为10~20%、YbCl3为0.1~10%、余量为Al。

2.权利要求1所述的一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂的制备方法，其特征是按以下步骤：将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在730~750℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl3后保温5~8分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的10~20%，YbCl3为0.1~10%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至700~720℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温5~20分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，涉及熔炼合金变质处理用的复合变质剂及其制备方法。

背景技术

再生ADC12铝合金的铸造性能优良，无热裂及疏松倾向，气密性较高。广泛应用于汽车变速箱、发动机壳体、气阀等。但由于再生ADC12铝合金内的硅相呈粗大针状和块状，导致该合金仍存在强度低和塑性较差（室温伸长率仅为1~2%）、切削加工性能也表现一般的问题。再生ADC12铝合金基本上都加入了回收的废旧铝，故该合金不可避免的掺杂进较多的杂质，其中以铁元素最具危害性。该合金中的铁相主要包括α-Fe相、β-Fe相。α-Fe相呈骨骼状，对基体力学性能影响较小，而β-Fe相呈针状（空间片状），严重割裂基体，显著降低铝合金的力学性能。

铝硅合金的变质现象是1920年法国A.PACZ发现的，向共晶成分铝硅合金熔体中加入少量的Na，可以使合金中的硅相得到细化。正是这一发现使得工业上原本无法使用的铝硅共晶合金（组织粗大，力学性能低）一跃成为了可广泛使用的良好的铸造合金。但是Na熔点低，易蒸发氧化，导致变质过早衰退。Na的密度小，易浮在合金液体的表面上，导致上部过变质，而下部变质不足。基于这些缺点，人们寻找到了Na的替代物—钠盐。钠盐虽然没有单质Na这么大的缺点，但是钠盐变质剂易吸潮，不好保管，还不容易控制加钠量，变质剂效果持续时间短，铸件易生成气孔。后来发现锶也有相同的作用，而且有效时间长，称为长效变质剂。锶也不好保管，加纯锶有难度，所以人们配成Al-Sr中间合金，易保管，加入量也容易控制，有效期可长达6~8h。现在，在细化亚共晶或者共晶铝硅合金中使用最广泛的变质剂是Al-Sr中间合金。但人们发现锶变质有以下缺点，其一它存在很长的变质潜伏期，其二锶变质易使合金熔体吸气，增加铸件的针孔，破坏铸件的力学性能。现阶段，人们发现细化效果最好的是稀土变质剂，但稀土变质剂的成本太过于高昂，不利于人们大规模使用。

氯盐有较好的净化熔体作用，广泛的应用于铝工业生产。将氯盐加入到铝熔体中，使其与铝反应，生成AlCl₃和HCl等挥发性气体，吸附非金属夹杂和氢气，浮游上升到铝熔体表面出，进入熔渣和大气而将非金属夹杂和氢气除掉。

在公开专利号为CN103469026A，名称为“一种稀土元素镱合金化铝硅合金及制备方法”将铝镱中间合金在超声的辅助作用下加入到含硅量为9.0～13.5%铝硅合金中，得到了变质效果较好的铝硅合金。

在公开专利号为CN1046192A，名称为“一种氯化稀土变质剂”将含有稀土氯化物的变质剂加入到含硅量大于6%的铝硅合金中，解决了稀土在合金中偏聚和富集的问题，避免造成铸件热裂的不良现象。

在公开专利号为CN103643088A，名称为“一种ADC12铝合金的变质剂及其变质方法”将含有Al-5Ti-B和Al-10RE的变质剂加入到ADC12合金中，解决了现有ADC12铝合金的变质剂细化效果不稳定，易衰退，ADC12铝合金的力学性能差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于再生ADC12铝合金的新型变质剂，能够大幅度的细化再生ADC12铝合金内的粗大铁相，消除熔体内的气体。使再生ADC12铝合金内的硅相和α-铝相出现明显的细化。从而极大的提高再生ADC12的力学性能和铸造性能。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂，由以下元素按质量百分比组成：Te为10~20%、YbCl₃为0.1~10%、余量为Al。

本发明所述的一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂的制备方法：将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在730~750℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5~8分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的10~20%，YbCl₃为0.1~10%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至700~720℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温5~20分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

本发明的技术效果是：能够大幅度的细化再生ADC12铝合金内的粗大铁相，消除熔体内的气体。使再生ADC12铝合金内的硅相和α-铝相出现明显的细化。从而极大的提高再生ADC12的力学性能和铸造性能。

附图说明

图1为添加实施例5变质剂的条件下变质后的ADC12铝合金铸态50倍的金相组织图片。

图2为添加实施例5变质剂的条件下变质后的ADC12铝合金铸态500倍的金相组织图片。

图3为ADC12铝合金铸态50倍的金相组织图片。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施例1。

将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在730℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的12%，YbCl₃为0.5%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至700℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温10分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

实施例2。

将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在735℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的14%，YbCl₃为2%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至705℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温10分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

实施例3。

将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在740℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的16%，YbCl₃为5%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至710℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温10分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

实施例4。

将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在745℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的18%，YbCl₃为8%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至715℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温10分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

实施例5。

将刚玉坩埚内的纯铝熔化后，在750℃温度加入Al-Te中间合金和YbCl₃后保温5分钟，其中Te的加入量为变质剂总重量的20%，YbCl₃为10%；用石墨棒搅拌3分钟，当炉温降至720℃时，向熔体中通氩气进行精炼，保温10分钟；除去表面浮渣，将金属液浇注到金属模具中凝固。

将不添加变质剂和添加适量实施例5变质剂的再生ADC12合金铸锭依照GB/T 228-2002加工成Φ5圆形横截面拉伸试样。经测定，不添加变质的再生ADC12合金拉伸试样的的抗拉强度为163.62MPa,延伸率为2.97%；添加变质的再生ADC12合金拉伸试样的抗拉强度为294.51Mpa，延伸率为8.91%。由此可见，变质剂的加入可以明显提高铝合金的机械性能。

将添加适量实施例5变质剂和不添加变质剂的再生ADC12合金铸锭取样，经打磨、抛光、腐蚀后在光学显微镜下观察合金显微组织，如附图1、附图2、附图3所示。从附图1、2、3中可以看出，本发明对于再生ADC12有十分明显的变质作用，该变质剂对再生ADC12中的β-Fe相有非常好的细化效果，粗大的针状铁相被细化成点状或者纤维状。铁相对于基体的割裂效果基本上被消除。

一种用于再生ADC12铝合金的复合变质剂及制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。