一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑及其制備方法和應(yīng)用，該強化劑的元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合：鋁和鐵，鋁和鉻，鋁和鎳，鋁和錳，鋁和釩，鋁和銅，鋁和鈰，鋁和鑭，鐵和硅，鉻和硅，鎳和硅，錳和硅，銅和硅。該強化劑可以大幅度提高鋁熔體中存在的異質(zhì)形核核心的形核能力，從而大幅度提高鋁熔體中鋁晶粒的形核率，改善凝固組織。
【專利說明】—種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金由于其高的比強度，良好的耐蝕性和機加工性能，成為汽車輕量化的首選材料。在工業(yè)生產(chǎn)中往往在鋁熔體凝固過程中施加影響，以期細(xì)化凝固組織，提高力學(xué)性能。目前經(jīng)常采用的措施是向鋁合金熔體中添加異質(zhì)形核核心(通常被稱為細(xì)化劑或者形核劑)或者在凝固過程中施加外場。添加異質(zhì)形核核心可以大幅地提高鋁晶粒形核率，從而降低凝固合金中鋁晶粒的尺寸。由于關(guān)于鋁熔體中鋁晶粒的異質(zhì)形核核心的研究已經(jīng)持續(xù)了幾十年，所以使用這種方法進(jìn)一步細(xì)化凝固組織的潛力大大降低，鋁晶粒尺寸細(xì)化的極限多年未取得新的進(jìn)展。所以為了提高鋁合金的服役性能，需要開發(fā)一種有別于目前普遍使用的提供異質(zhì)形核核心的方法，通過促進(jìn)鋁熔體中鋁晶粒形核，實現(xiàn)凝固組織調(diào)控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑及其制備方法和應(yīng)用，該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑本身不作為異質(zhì)形核核心，但是可以大幅度提聞溶體中潛在的異質(zhì)形核核心的形核能力，從而大幅度提聞?wù)腥荏w中招晶粒的形核率，改善凝固組織。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合:
[0006]質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60 % -99 %的鋁和余量的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60 % -99 %的鋁和余量的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50% -99%的鋁和余量的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -99%的鋁和余量的鈰，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -99%的鋁和余量的鑭，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鐵和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鉻和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鎳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的錳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的銅和余量的硅。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的強化劑的元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合:
[0008]質(zhì)量分?jǐn)?shù)80-95%的鋁和余量的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50 % -75 %的鋁和余量的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10 % -40 %的鋁和余量的鋪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -40%的招和余量的鑭,質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鐵和余量的娃,質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鉻和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鎳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的錳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70% -90%的銅和余量的硅。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的強化劑的元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合:
[0010]質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10 %的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10 %的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10%的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的鋁和10%的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的鋁和10%的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60 %的鋁和40 %的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15 %的鋁和85 %的鈰，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15 %的鋁和85 %的鑭，質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%的鐵和25%的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的鉻和30%的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的鎳和30%的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70 %的錳和30 %的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)89 %的銅和11 %的硅。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，上述鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的制備方法，包括步驟如下:
[0012](I)按上述質(zhì)量配比稱取工業(yè)純的單質(zhì)原料；
[0013](2)將單質(zhì)原料熔化并在對應(yīng)的液相線溫度以上150-250°C保溫15_30min ；
[0014](3)將步驟(2)保溫處理后的熔體澆鑄成鑄錠或連鑄連軋成線材，即得。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟(2)中保溫溫度為200°C，保溫時間為20min。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，當(dāng)單質(zhì)原料易于氧化時，步驟(2)熔煉過程中使用惰性氣體保護(hù)，優(yōu)選的惰性氣體為氮氣或氬氣。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑在促進(jìn)鋁熔體中鋁晶粒形核中的應(yīng)用。強化劑的加入量為鋁合金熔體質(zhì)量的0.1-2%。還可與常用的鋁合金細(xì)化劑或鋁合金形核劑(如鋁鈦硼和鋁鈦碳等)聯(lián)合使用，待熔體均勻后澆注。
[0018]加入本發(fā)明所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后，可向鋁熔體中引入一些局域有序結(jié)構(gòu)，這些局域有序結(jié)構(gòu)可激活鋁熔體中本來不能起作用的一些固體顆粒作為鋁晶粒形核核心，并大幅度提高鋁合金細(xì)化劑中的形核粒子的形核效率，從而可顯著的細(xì)化鋁合金的凝固組織中鋁晶粒的尺寸。
[0019]本發(fā)明鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑加入到鋁合金熔體后會分解，不會留下任何可以作為異質(zhì)形核核心的晶體固體，因此本身不能為鋁熔體提供鋁晶粒的異質(zhì)形核核心。但是該異質(zhì)形核強化劑能夠向鋁熔體中引入一些局域有序結(jié)構(gòu)，這些局域有序結(jié)構(gòu)可以激活鋁熔體中本來不能起作用的固體顆粒作為形核核心，并且大幅度的提高常用鋁合金細(xì)化劑中的形核粒子的形核效率。即，該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑能高效地促進(jìn)熔體中潛在鋁晶粒異質(zhì)形核核心(包括在鋁合金熔體中自然存在的和通過添加鋁合金細(xì)化劑方法引入的固體晶體顆粒)起作用。因此，該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑可以顯著的降低凝固組織中鋁晶粒的尺寸。從附圖的對比中可以發(fā)現(xiàn)單獨使用該異質(zhì)形核強化劑可以顯著的細(xì)化工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的尺寸，而與常用的鋁合金細(xì)化劑同時使用時可以大幅度提高細(xì)化劑的作用效果，突破現(xiàn)有鋁合金金鋁晶粒細(xì)化劑的細(xì)化極限。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]1、本發(fā)明的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑組成簡單，原料來源廣泛，加入到鋁合金熔體中后可以激活熔體中的一些固體顆粒作為鋁晶粒的形核核心，并可大幅度提高常見鋁晶粒形核粒子的形核效率，從而顯著的細(xì)化鋁合金的凝固組織中鋁晶粒的尺寸。
[0022]2、本發(fā)明的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑制備方法簡單。
[0023]3、本發(fā)明的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑可與常用鋁合金細(xì)化劑或鋁合金形核劑(如鋁鈦硼和鋁鈦碳等)聯(lián)合使用，效果更佳。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是對比例I中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0025]圖2是實施例1中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0026]圖3是實施例2中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0027]圖4是實施例3中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0028]圖5是實施例4中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0029]圖6是實施例5中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0030]圖7是實施例6中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。
[0031]圖8是對比例2中工業(yè)純鋁的凝固組織中鋁晶粒的形貌圖。

【具體實施方式】
[0032]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0033]實施例1
[0034]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為鋁99%，鐵 1%ο
[0035]制備方法如下:
[0036](I)按工業(yè)純鋁99%，鐵I %的質(zhì)量比稱取原料；
[0037](2)將鋁和鐵在中頻爐中熔化并在800°C保溫20min ；
[0038](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠或連鑄連軋成線材，即得。
[0039]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0040]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量2%的比例加入該異質(zhì)形核強化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖2所示。由圖2可知，使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比未經(jīng)處理的鋁晶粒(如圖1所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑激活了一些鋁熔體中自然存在的，但是異質(zhì)形核效果不佳的固體顆粒，使得他們可以有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而細(xì)化凝固組織中的鋁晶粒的尺寸。
[0041]實施例2
[0042]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為鋁60%，鎳 40%。
[0043]制備方法如下:
[0044](I)按工業(yè)純鋁60%，鎳40%的質(zhì)量比稱取原料；
[0045](2)將鋁和鎳在中頻爐中熔化并在1300°C保溫20min ；
[0046](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠，即得。
[0047]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0048]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量0.5%的比例加入該異質(zhì)形核強化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖3所示。使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比未經(jīng)處理的鋁晶粒(如圖1所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑激活了一些鋁熔體中自然存在的，但是異質(zhì)形核效果不佳的固體顆粒，使得他們可以有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而細(xì)化凝固組織中的鋁晶粒的尺寸。
[0049]實施例3
[0050]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為鋁50%，銅 50%。
[0051]制備方法如下:
[0052](I)按工業(yè)純鋁50%，銅50%的質(zhì)量比稱取原料；
[0053](2)將鋁和銅在中頻爐中熔化并在850°C保溫20min ；
[0054](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠，即得。
[0055]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0056]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量0.2%的比例加入該異質(zhì)形核強化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖4所示。使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比未經(jīng)處理的鋁晶粒(如圖1所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑激活了一些鋁熔體中自然存在的但是異質(zhì)形核效果不佳的固體顆粒，使得他們可以有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而細(xì)化凝固組織中的鋁晶粒的尺寸。
[0057]實施例4
[0058]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為鋁15%，鈰 85%。
[0059]制備方法如下:
[0060](I)按工業(yè)純鋁15%，鈰85%的質(zhì)量比稱取原料；
[0061](2)將鋁和鈰在電阻爐熔化并在1350°C保溫20min ；
[0062](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠，在以上熔煉過程中使用氬氣保護(hù)熔體防止氧化，即得。
[0063]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0064]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量0.1 %的比例加入該異質(zhì)形核強化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖5所示。由圖5可知，使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比未經(jīng)處理的鋁晶粒(如圖1所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑激活了一些鋁熔體中自然存在的，但是異質(zhì)形核效果不佳的固體顆粒，使得他們可以有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而細(xì)化凝固組織中的鋁晶粒的尺寸。
[0065]實施例5
[0066]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為鎳70%，硅 30%。
[0067]制備方法如下:
[0068](I)按工業(yè)純鎳70%，硅30%的質(zhì)量比稱取原料；
[0069](2)將純鎳和硅在中頻爐中熔化并在1200°C保溫20min ；
[0070](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠，即得。
[0071]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0072]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量0.2%的比例加入該異質(zhì)形核強化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖6所示。由圖6可知，使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比未經(jīng)處理的鋁晶粒(如圖1所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑激活了一些鋁熔體中自然存在的，但是異質(zhì)形核效果不佳的固體顆粒，使得他們可以有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而細(xì)化凝固組織中的鋁晶粒的尺寸。
[0073]實施例6
[0074]一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，該強化劑的元素質(zhì)量百分比組成為銅90%，硅 10%。
[0075]制備方法如下:
[0076](I)按工業(yè)純銅90%，硅10%的質(zhì)量比稱取原料；
[0077](2)將純銅和硅在中頻爐中熔化并在1050°C保溫20min ；
[0078](3)將上述熔體澆鑄成鑄錠，即得。
[0079]鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的應(yīng)用:
[0080]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，按照工業(yè)純鋁質(zhì)量0.1 %的比例加入該異質(zhì)形核強化劑和0.5%比例的鋁鈦硼細(xì)化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖7所示。使用該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑后鋁晶粒的尺寸相比僅適用鋁鈦硼細(xì)化處理的鋁晶粒(如圖8所示)尺寸明顯的減小，數(shù)量顯著增加。這是由于該鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑大大的強化了加入的細(xì)化劑中形核粒子的作用，使得他們可以更有效地促進(jìn)鋁晶粒形核，從而能夠突破常見鋁合金細(xì)化劑的細(xì)化極限。
[0081]對比例I
[0082]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45暈米,壁厚2暈米，聞度40暈米)。使用王水腐蝕后顯不出招晶粒的形貌如圖1所不。由圖1可知，未經(jīng)處理的熔體中有效的形核粒子數(shù)目少，導(dǎo)致了凝固組織中鋁晶粒的尺寸大，數(shù)量少。
[0083]對比例2
[0084]在中頻爐里熔化工業(yè)純鋁，至完全熔化，加入熔體質(zhì)量0.5%的鋁鈦硼細(xì)化劑，保溫20min后，按照正常工藝澆注到石墨模具中(直徑45毫米，壁厚2毫米，高度40毫米)。使用王水腐蝕后顯示出鋁晶粒的形貌如圖8所示。由圖8可知，使用鋁鈦硼細(xì)化劑處理后，熔體中形核粒子數(shù)目增加，最終凝固組織中鋁晶粒尺寸小，數(shù)目多(相比圖1而言)。但是由細(xì)化劑引入的形核粒子中大部分都不起作用，所以細(xì)化劑的細(xì)化極限是可以使用其他方法突破的。所以在聯(lián)合使用本發(fā)明中的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑和鋁鈦硼細(xì)化劑后，可以進(jìn)一步發(fā)揮只使用鋁鈦硼情況下沒有被利用的形核粒子的作用，鋁晶?？梢员贿M(jìn)一步大幅度的細(xì)化(如圖7)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，其特征在于，該強化劑的元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合: 質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -99%的鋁和余量的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50% -99%的鋁和余量的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -99%的鋁和余量的鋪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -99%的招和余量的鑭,質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鐵和余量的娃,質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鉻和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的鎳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的錳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20% -90%的銅和余量的硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，其特征在于，元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合: 質(zhì)量分?jǐn)?shù)80-95 %的鋁和余量的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80 % -95 %的鋁和余量的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)80% -95%的鋁和余量的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50% -75%的鋁和余量的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -40%的鋁和余量的鋪，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% -40%的招和余量的鑭,質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鐵和余量的娃,質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鉻和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的鎳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -90%的錳和余量的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70% -90%的銅和余量的硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑，其特征在于，元素組成為以下組分中的一種或兩種以上組合: 質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10 %的鐵，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10 %的鉻，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90 %的鋁和10%的鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的鋁和10%的錳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的鋁和10%的釩，質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的鋁和40%的銅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鋁和85%的鈰，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鋁和85%的鑭，質(zhì)量分?jǐn)?shù)75 %的鐵和25 %的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70 %的鉻和30 %的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70 %的鎳和30 %的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的錳和30%的硅，質(zhì)量分?jǐn)?shù)89%的銅和11%的硅。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑的制備方法，包括步驟如下: (1)按上述質(zhì)量配比稱取工業(yè)純的單質(zhì)原料； (2)將單質(zhì)原料熔化并在對應(yīng)的液相線溫度以上150-250°C保溫15-30min； (3)將步驟(2)保溫處理后的熔體澆鑄成鑄錠或連鑄連軋成線材，即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中保溫溫度為200°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中保溫時間為20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，當(dāng)單質(zhì)原料易于氧化時，步驟(2)熔煉過程中使用惰性氣體保護(hù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所用的惰性氣體為氮氣或IS氣。
9.權(quán)利要求1-3任一項所述的鋁合金熔體中鋁晶粒異質(zhì)形核強化劑在促進(jìn)鋁熔體中鋁晶粒形核中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，將強化劑加入到鋁熔體中使用，強化劑的加入量為鋁合金熔體質(zhì)量的0.1-2%。
【文檔編號】C22C1/02GK104328293SQ201410625330
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】田學(xué)雷, 張勇, 鄭洪亮, 劉悅, 石磊, 于文慧 申請人:山東大學(xué)