CN102719687A - 一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法，其特征在于：以Al-Si-Cu-Mg铝合金以及Al-10%La中间合金为原料，首先将铝合金放入坩埚中加热至700～730℃熔化，加入质量分数为10%的Al-La稀土中间合金，稀土中间合金的加入量为3～6%,配成稀土铝合金，在730℃条件下保30分钟，然后随炉将稀土铝合金的熔体温度调整到585～615℃，保温时间为0～30分钟，然后浇注。本发明的技术效果是：本发明得到的所得的半固态浆料组织的晶粒细小均匀，形态圆整。而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种浆料的制备方法，尤其涉及一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法。
背景技术
获得具有均匀细小圆整的非枝晶组织的半固态浆料和坯料是半固态成形技术的基础和关键。目前，已发展了多种半固态浆料的制备方法，其各有优缺点，下面简单介绍下现在常用的一些制备方法：机械搅拌法、电磁搅拌法、S.I.M.A技术、等温处理法、近液相线法等。
（1）机械搅拌法原理是在坯料在金属液冷却过程中，对其施加强烈的机械搅拌，将坯料中的树枝晶剪切断裂，从而获得一定固相组分的半固态坯料。这种方法设备机构简单，造价低，易于操作，固相分数易控制，金属液不易氧化，但是，搅拌装置很容易损耗，且出料速度比较慢。
（2）电磁搅拌法（MHD）是一种非接触式搅拌法，利用旋转电磁场在金属液中产生感应电流，在洛伦兹力作用下强化铸坯内未凝固的熔体运动，从而改变熔体凝固过程中的传质和传热，得到理想半固态坯料的目的。由于电磁搅拌不用与金属熔体接触，直接将电磁能转变为熔体的动能，不会污染金属浆料，也不会卷入气体，并且操作方便，可直接通过控制电磁场强度来控制电磁力的大小，从而控制熔体的状态，是目前生产最广泛采用的方法。但是，这中方法设备投入较大，再加上装置电磁间隙大，漏磁严重，很大一部分能量没有用于金属熔体的搅拌，所以大大增加了生产成本。
（3）应变诱发熔体激活法（S.I.M.A技术），是由英国的Kirkwood等开发的方法，其是利用常规的铸造方法得到合金坯料，然后对坯料进行预变形，通过变形来破碎铸态枝晶组织，然后将变形后的金属坯料切割成需要的尺寸，最后将坯料加热到半固态区间保温，从而得到细小的球化颗粒半固态浆料。该方法没有搅拌成型，金属坯料纯净，生产效率高，尤其适合制备较高熔点的非枝晶组织合金，但是，制备过程需要对坯料进行大挤压变形，只能制备直径较小的金属半固态坯料。
（4）等温热处理法是一种20世纪90年代开发出来的一种半固态坯料制备方法，其原理是得到常规铸态坯料后，将坯料加热到固液两相区进行保温从而获得半固态非枝晶组织。这种方法省去了预变形，机械搅拌等专门的半固态非枝晶坯料的制备步骤，只需在半固态成型前的一个二次加热中就能实现坯料组织的球化，该方法生产效率高，工艺简单，成本低廉，适用范围广。
（5）近液相线法是东北大学与墨尔本大学合作开发的一种新型制浆技术，其是将合金熔体冷却至液相线附近保温形核后进行浇注，从而获得半固态非枝晶组织的方法。该方法合金温度低，在熔体保温过程中形成大量晶坯源，容易得到均匀细小的半固态组织，并且省去了繁杂的搅拌工艺，生产效率大大提高了。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法，过稀土La的改性处理在低过热浇注温度条件下获得铝合金半固态浆料，该方法无需传统搅拌工艺，所得的半固态浆料组织的晶粒细小均匀，形态圆整。
本发明是这样来实现的，一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法，其特征在于：以Al-Si-Cu-Mg铝合金以及Al-10%La中间合金为原料，首先将铝合金放入坩埚中加热至700～730℃熔化，加入质量分数为10%的Al-La稀土中间合金，稀土中间合金的的加入量为3～6%,配成稀土铝合金，在730℃条件下保30分钟，然后随炉将稀土铝合金的熔体温度调整到585～615℃，保温时间为0～30分钟，然后浇注。
本发明的技术效果是：本发明得到的所得的半固态浆料组织的晶粒细小均匀，形态圆整。而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。
附图说明
图1为本发明的半固态组织。
具体实施方式
实例1
将9g块状Al-10%La中间合金加入到温度为730℃的291gAl-Si-Cu-Mg铝合金中，配成稀土铝合金，在730℃条件下保30分钟，然后随炉将稀土铝合金的熔体温度调整到585℃，保温时间为15分钟，然后浇注。
实例2
将18g块状Al-10%La中间合金加入到温度为730℃的382gAl-Si-Cu-Mg铝合金中，配成稀土铝合金，在730℃条件下保30分钟，然后随炉将稀土铝合金的熔体温度调整到585℃，保温时间为15分钟，然后浇注。
如附图1所示，为实施实例2条件下获得的铝合金半固态浆料组织。从图中可以看出由于稀土的改性作用，铝合金半固态浆料组织的晶粒细小均匀，形态圆整。
Claims (1)
1. 一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法，其特征在于：以Al-Si-Cu-Mg铝合金以及Al-10%La中间合金为原料，首先将铝合金放入坩埚中加热至700～730℃熔化，加入质量分数为10%的Al-La稀土中间合金，稀土中间合金的的加入量为3～6%,配成稀土铝合金，在730℃条件下保30分钟，然后随炉将稀土铝合金的熔体温度调整到585～615℃，保温时间为0～30分钟，然后浇注。
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