过共晶铝硅(AC9B)光谱标准样品的研制.pdf

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1、《铝加工》2010年第5期总第196期技术工程过共晶铝硅（AC9B）光谱标准样品的研制胡永利，朱学纯（西南铝业(集团)有限责任公司熔铸厂，重庆九龙坡401326）摘要：阐述了过共晶铝硅（AC9B）光谱标准样品的研制过程。通过试验和研究，确定了Ca、P、Na等微量元素的加入方法、过共晶变质剂的使用以及特殊高硅合金均匀性保障技术。经生产试用，各元素达到设计指标，满足了国内外各大厂家在调整、校对光谱仪时对标准样品的需求。其主要技术指标已达国际同类标样先进水平。关键词：过共晶铝硅；光谱标准样品；研制；变质剂；均匀性中图分类号：TG146，TG115.3+3文献标识码：B文章编号：1005-489

2、8（2010）05-0035-07任何一种新合金的开发都离不开相应的标准1主要设备和仪器样品用以分析控制其化学成分。过共晶Al-Si合金属高硅铝合金，含量达14％以上。根据硅在铝中的光电光谱仪：QSJ750(德国OBLF)，ARL4460溶解理论：当Si≤6%时，Si可以完全溶解到铝中；(瑞士)，PDA6000(日本岛津)；原子吸收光谱仪：当Si＝（8～10.5）%时，属亚共晶硅；当Si＝（11～13）%AA6701（日本岛津）；分光光度计：722（上海分析时，属共晶硅；当Si＝（14～26）%时，属过共晶硅。仪器厂）；铸造机：半连续铸造机（重庆电炉厂）；过共晶Al-Si合金具有良好的耐

3、磨性，广泛用于汽挤压机：2000t卧式油压挤压机（沈阳重型机器厂）；车、摩托车行业。目前市面上已开发出AC9B、仪表车床：CO520（上海机床厂）；石墨坩埚：500YLD117等过共晶Al-Si合金。但由于这种合金要求号（四川天仁寿坩埚器材厂）；铝锭及中间合金：高、难度大，至今没有研发出合适的标准样品，自制。这就给该合金的研发和生产带来很大困难。2制备过程本课题旨在研制出过共晶Al-Si合金标准样品，满足AC9B合金生产和研发的需要。通过大量的试2.1成分设计验和研究，确定了Ca、P、Na等微量元素的加入方设计AC9B合金标准样品化学成分时首先必须法，对高硅合金变质剂的使用进行了深入探讨

4、，满足GB/T3190－2008国标要求，同时参照原AC9B采用扩散熔炼法和特殊的挤压技术等保证了该标合金化学成分进行设计。原AC9B合金含量范围要准样品的均匀性。求如表1所示。表1AC9B要求成分范围/%元素SiFeCuMnMgCrNiZnAC9B19～200.35～0.450.9～1.2≤0.150.9～1.2≤0.10.9～1.2≤0.15元素PbSnTiZrCaPVNaAC9B≤0.05≤0.050.10-0.14≤0.050.001-0.0020.004-0.007≤0.055P-15P作者简介：胡永利（1972-），男，重庆人，从事熔铸工艺研究和化学分析，工商管理硕士，工程师

5、。收稿日期：2010-06-20·35·胡永利，等：过共晶铝硅（AC9B）光谱标准样品的研制技术工程实际设计时，我们将AC9B合金标准样品主元素按中限、杂质元素按中上限进行设计。如表2所示。表2AC9B光谱标准样品设计成分/%元素SiFeCuMnMgCrNiZnAC9B（E6103）19.5±1.20.40±0.051.05±0.20.10±0.021.05±0.20.07±0.021.05±0.20.10±0.02元素PbSnTiZrCaPVNaAC9B（E6103）0.04±0.0050.03±0.0050.12±0.010.03±0.0030.0015±0.00050.006±0.

6、0020.04±0.0050.001±0005注：P、Na、Ca难于控制，实收率低且不稳定。2.2主要技术难点和攻关措施质的元素更难。2.2.1技术难点2.2.2攻关措施①均匀性难于保证，在共晶和过共晶的铝硅为了解决上述技术难点，研制出化学成分均合金中，尤其是当Si≥14％时，会产生大量的粗大匀、定值准确的标样，采取了攻关措施。过共晶硅和初晶硅，使得硅的偏析严重，导致高①小样试验，通过小坩锅实验，找出Na、Pb、硅标样中的硅极不均匀。Cd等微量元素的加入方摸索出最佳工艺参数及各②挤压变形难，在标样制备过程中，需要把元素相互影响规律；同时制备出含Na、Pb、Cd等铸锭挤压成棒材。由于过共晶

7、的铝硅合金中硅含元素的内控样，供炉前调整标样铸锭成分用。量太高，加工性能不好，挤压时易产生裂纹（鱼皮②选择合适的变质剂，用Al-2.5%P和10%P－Cu裂纹）。进行比对实验，选择10%P－Cu作变质剂并调整磷元③变质难，虽然对于铸铝的变质剂有很多,但素含量加P－Cu时,用覆盖剂覆盖好防止磷的烧损。是要找出适合过共晶的铝硅合金标准样品变质用③通过挤压实验研究，选择合适AC9B标样的的不多。挤压条件，由于本标样Si高达20％以上，加工