本发明专利技术公开了一种含Bi过共晶Al-Si合金及其制备方法。一种含Bi过共晶Al-Si合金，各组分按重量份数表示为：74～78重量份的铝，19～20重量份的硅和3～6重量份的铋。一种含Bi过共晶Al-Si合金的制备方法：a、在905～915℃下，向电阻炉内加入74～78重量份的铝锭，再向电阻炉内加入19～20重量份的结晶硅，保温获得铝硅熔体；b、在795～805℃下，再向电阻炉加入3～6重量份的铋锭，并搅拌铝硅熔体，使铋锭熔化，形成铝硅铋熔体；c、在755～765℃下，将铝硅铋熔体注入砂型中，在砂型外部设有交变磁场，即得含Bi过共晶Al-Si合金。本发明专利技术的有益效果是：加入一定量的金属铋和施加了电磁搅拌处理，优化了过共晶Al-Si合金内部的金相结构，改善过共晶Al-Si合金的综合力学性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。一种含Bi过共晶Al-Si合金，各组分按重量份数表示为：74～78重量份的铝，19～20重量份的硅和3～6重量份的铋。一种含Bi过共晶Al-Si合金的制备方法：a、在905～915℃下，向电阻炉内加入74～78重量份的铝锭，再向电阻炉内加入19～20重量份的结晶硅，保温获得铝硅熔体；b、在795～805℃下，再向电阻炉加入3～6重量份的铋锭，并搅拌铝硅熔体，使铋锭熔化，形成铝硅铋熔体；c、在755～765℃下，将铝硅铋熔体注入砂型中，在砂型外部设有交变磁场，即得含Bi过共晶Al-Si合金。本专利技术的有益效果是：加入一定量的金属铋和施加了电磁搅拌处理，优化了过共晶Al-Si合金内部的金相结构，改善过共晶Al-Si合金的综合力学性能。【专利说明】一种含Bi过共晶AI-Si合金及其制备方法
本专利技术属于合金材料领域，特别涉及。
技术介绍
在铝硅合金材料中，当硅含量较低时（如0. 7% )，铝硅合金的延展性较好，常用来 做变形合金；当硅含量较高时（如7% )，铝硅合金熔体的填充性较好，常用来做铸造合金。 当硅含量超过Al-Si共晶点（硅12. 6%)后形成的合金称之为过共晶Al-Si合金，过共晶 Al-Si合金具有耐热耐磨性好、比强度高以及热膨胀系数低等优点，是一种理想的轻质耐磨 材料。但是在过共晶Al-Si合金中，硅颗粒最高可达14. 5 %?25 %，过共晶Al-Si合金的耐 磨性与合金中初晶硅平均尺寸密切相关，随着初晶硅平均尺寸的增大，耐磨性逐渐变差。因 此需要加入一定量Ni，CU，Mg等元素制成的合金变质能改善其综合力学性能。中国专利公 开号CN101457318A中公开了一种含18?25% Si的高硅铝合金缸套材料，合金中Fe、Mn、 Ni元素含量分别为3. 5?6. 0%、0. 5?I. 5%、1?2%，其形成的金属间化合物细小、均匀， 虽然对提高合金耐磨性能有益，但在改善合金的成形工艺及变形加工性能方面有一定的难 度。此外，该方法要获得细小耐磨富Fe相，需米用喷射沉积工艺，设备昂贵，成本较尚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种克服现有技术中存在的不足，提供一种具有良好的金 相结构并且具有良好耐磨性能的过共晶Al-Si合金及其制备方法。 为实现上述目的，本专利技术包括如下的技术方案： -种含Bi过共晶Al-Si合金，合金的组分按重量份数表示，包括：74?78重量份 的铝，19?20重量份的硅和3?6重量份的铋。 一种用于制造如权利要求1所述的含Bi过共晶Al-Si合金的制备方法，包括以下 步骤： a、预热电阻炉，使其温度达到905?915°C，向电阻炉内加入74?78重量份的铝 锭，待铝锭完全恪化后，再向电阻炉内加入19?20重量份的结晶娃，待结晶娃完全溶化后， 保温18?22min，获得铝硅熔体； b、使电阻炉内炉温降至795?805 °C，再向电阻炉内步骤a中获得的铝硅熔体中加 入3?6重量份的铋锭，并搅拌铝硅熔体，使铋锭熔化，向电阻炉内通入六氯乙烷气体，排出 电阻炉内的空气，保温8?12min，形成铝硅铋熔体； c、将电阻炉内铝硅铋熔体的温度降至755?765°C，再将铝硅铋熔体注入砂型中， 在砂型外部设有交变磁场，施加磁场的时间为6?lOmin，撤销磁场，待砂型内熔体凝固，即 得含Bi过共晶Al-Si合金。 作为进一步优选，所述铝锭、结晶硅和铋锭的纯度为99. 7%、99. 9%和99. 8%。 作为进一步优选，步骤c中所述的交变磁场由设置在砂型两侧的通电线圈提供。 作为进一步优选，所述通电线圈内通以电压为220V，频率为50Hz的交流电。 作为进一步优选，所述通电线圈的内的电流为3?5A。 作为进一步优选，步骤b中所述六氯乙烷气体通入的量为金属熔体质量的0. 5%。 本专利技术的有益效果是：由于在过共晶Al-Si合金制备过程中，加入一定量的金属 铋，在凝固过程中施加了电磁搅拌处理，有效地改善了过共晶Al-Si合金内部的晶粒尺寸， 优化了过共晶Al-Si合金内部的金相结构，改善过共晶Al-Si合金的综合力学性能。 【专利附图】【附图说明】 图Ia为不加入金属铋并且不施加电磁搅拌的过共晶Al-Si合金内部的金相结构。 图Ib为铋含量为3%并且不施加电磁搅拌的过共晶Al-Si合金内部的金相结构。 图Ic为不加入金属铋并且施加电流强度为3A电磁搅拌的过共晶Al-Si合金内部 的金相结构。 图Id为铋含量为3%并且施加电流强度为3A电磁搅拌的过共晶Al-Si合金内部 的金相结构。 图2a为铋含量为3%并且不施加电磁搅拌的过共晶Al-Si合金的扫描电镜图。 图2b为铋含量为3%并且施加电流强度为3A电磁搅拌的过共晶Al-Si合金的扫 描电镜图。 图2c为铋含量为3%并且施加电流强度为5A电磁搅拌的过共晶Al-Si合金的扫 描电镜图。 图3不同铋含量的合金的磨痕宽度与磁场电流的关系。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说 明书文字能够据以实施。 实施例1 一种含Bi过共晶Al-Si合金，合金的组分按重量份数表示，包括：77重量份的铝， 20重量份的硅和3重量份的铋。 一种用于含Bi过共晶Al-Si合金的制备方法，包括以下步骤： a、预热电阻炉，使其温度达到910°C，向电阻炉内加入77重量份纯度为99. 7%的 铝锭，待铝锭完全熔化后，再向电阻炉内加入20重量份纯度为99. 9%的结晶硅，待结晶硅 完全溶化后，保温20min，获得错娃恪体； b、使电阻炉内炉温降至800 °C，再向电阻炉内步骤a中获得的铝硅熔体中加入3重 量份的铋锭，并搅拌铝硅熔体，使铋锭熔化，向电阻炉内通入六氯乙烷气体，排出电阻炉内 的空气，保温lOmin，形成铝硅铋熔体； c、将电阻炉内的铝硅铋熔体的温度降至760°C，再将铝硅铋熔体注入砂型中，在砂 型外部两侧分别设置有通电线圈，通电线圈内通以电压为220V，频率为50Hz的交流电，通 电线圈内的电流为3A。经试验测得砂型中心处的磁感应强度约为6000Gs。通过通电线圈 施加磁场，持续8min，停止向通电线圈内通电撤销磁场，待砂型内熔体凝固，即得含Bi过共 晶Al-Si合金。 实施例2 一种含Bi过共晶Al-Si合金，合金的组分按重量份数表示，包括：77重量份的铝， 20重量份的硅和3重量份的铋。 一种用于含Bi过共晶Al-Si合金的制备方法，包括以下步骤： a、预热电阻炉，使其温度达到910°C，向电阻炉内加入77重量份纯度为99. 7%的 铝锭，待铝锭完全熔化后，再向电阻炉内加入20重量份纯度为99. 9%的结晶硅，待结晶硅 完全溶化后，保温20min，获得错娃恪体； b、使电阻炉内炉温降至800°C，再向电阻炉内步骤a中获得的铝硅熔体中加入3重 量份的铋锭，并搅拌铝硅熔体，使铋锭熔化，向电阻炉内通入六氯乙烷气体，排出电阻炉内 的空气，保温lOmin，形成铝硅铋熔体； c、将电阻炉内的铝硅铋熔体的温度降至760°C，再将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含Bi过共晶Al‑Si合金，其特征在于，合金的组分按重量份数表示，包括：74～78重量份的铝，19～20重量份的硅和3～6重量份的铋。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：司颐，
申请(专利权)人：辽宁石化职业技术学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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