技术领域
[0001] 本
发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种铝硅和铝硼的中间合金及其制备方法。
背景技术
[0003]
铸造铝合金广泛应用于
汽车、机械、航空航天等工业领域。铝合金的性能与其微观组织密切相关，改善
铸造铝合金综合性能的有效方法是对其进行晶粒细化和共晶硅变质，从而获得均匀良好的微观组织。目前，对铝合金进行晶粒细化最经济有效的方法是向铝熔体中加入细化剂，但是由于其成分复杂，造成目前常见的晶粒细化剂在熔体细化处理过程中，容易形成多元化合物，显著降低细化元素有效含量，从而发生细化衰退现象。因此，开发既能细化铸造铝合金晶粒又能起良好变质效果的中间合金十分必要。
[0004] 综上所述，现有技术存在的问题是：
[0005] 现有技术对铝合金的改造与制备容易在制备过程中形成多元化合物，降低特定元素的有效含量，且现有技术中无既能细化铸造铝合金晶粒又能起良好变质效果的中间合金。现有技术中，铝硅和铝硼的中间合金后后序处理中的过滤系统过滤效果差，造成环保问题。
发明内容
[0006] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种铝硅和铝硼的中间合金及其制备方法。
[0007] 本发明是这样实现的，一种铝硅和铝硼的中间合金及其制备方法，所述铝硅和铝硼的中间合金按照
质量份数由铝55％，硅20％，硼20％，镍1％，
钛1％，
碳1％，磷1％以及
铜1％组成。
[0008] 进一步，所述铝硅和铝硼的中间合金的制备方法具体包括以下步骤：
[0009] 步骤一，按照铝55％，硅20％，硼20％，镍1％，磷1％以及铜1％的质量百分比称取原材料。
[0010] 步骤二，在熔炼炉中将铝
熔化至990℃，边搅拌边加入铝硅中间合金，升温至1500摄氏度，搅拌5分钟。
[0011] 步骤三，向熔炼炉中加入铝硼中间合金，同时加入纯钛以及
石墨粉，并升温至2200℃，搅拌10分钟。
[0012] 步骤四，反应完全并搅拌均匀后浇注成锭或制成线材。
[0013] 进一步，步骤四前，还需进行：
[0014] 第一步，正火，将铝硅和铝硼的中间合金放入加热炉中，随炉升温至900℃～980℃，正火保温时间为100min～150min。
[0015] 第二步，
风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后
温度控制在280℃～500℃。
[0016] 第三步，回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火
温度控制在500℃～750℃，保温时间为180min～240min。
[0017] 进一步，步骤四浇注中采用结晶器
电磁搅拌和末端电磁搅拌。控制
中间包钢水温度1550℃～1560℃，控制拉速0.35m/min±0.01m/min。
[0018] 进一步，步骤四后还需进行空冷，浇注后空冷至室温。
[0019] 进一步，步骤四浇注方法包括：
[0020] 金属
废水进入废水收集槽，进行水量、水质调节与均化。
[0021] 将收集槽的废水用水
泵抽入反应池，依据废水性质向反应池投加：酸或
碱，调节废水pH为7至9，使废水中的重
金属离子与氢
氧根离子结合，形成金属氢氧化物固体微粒。沉淀剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂结合，形成
金属化合物固体微粒。
[0022] 处理后的废水进入过滤系统，流出的清水回用或达标排放，流出的浓液进入处理装置，并不断循环过滤，待处理装置固液比达到10％时，进行脱水，泥饼无害化处置。
[0023] 进一步，所述过滤系统包括：
[0024] 承载桶，过滤
电机，电机皮带轮，水箱，进水泵，进
水电磁
阀，水源给水管，
抽屉式过滤箱，回收水泵和
过滤器，所述的承载桶
焊接在
支架的上部。所述的过滤电机设置在承载桶的上部。所述的过滤电机的
传动轴上设置有电机皮带轮。所述的水箱设置在承载桶的上部并处在过滤电机的左侧。所述的水箱的下端通过管道连接过滤器。所述的水箱的右侧连接有水源给水管。所述的过滤器的另一端连接有进水泵。所述的进水泵的另一端设置有进水
电磁阀。所述的承载桶的下部连接有抽屉式过滤箱。所述的抽屉式过滤箱的左侧通过管道连接有回收水泵。所述的抽屉式过滤箱包括抽屉
门，
锁紧装置和滤网，所述的抽屉门通过锁紧装置活动设置在抽屉式过滤箱的前端。所述的滤网设置在抽屉式过滤箱的内部。
[0025] 所述的滤网具体设置有上层滤网和下层滤网，所述的上层滤网具体选用目数为20目---80目的
不锈钢筛网，所述的下层滤网具体选用目数为50目--100目的不锈钢筛网。
[0026] 所述的承载桶包括进料口，料位器，出水口，弧形板，上搅拌轴，上皮带轮，搅拌齿，固定
螺栓，上
轴承，下搅拌轴，下轴承，下皮带轮和出水口，所述的进料口设置在承载桶的左侧上部。所述的进料口的下部设置有料位器。所述的出水口设置在承载桶的下部右侧。所述的上搅拌轴通过上轴承设置在承载桶的内部上端。所述的上搅拌轴的右端设置有上皮带轮。所述的下搅拌轴通过下轴承设置在承载桶的内部下端。所述的下搅拌轴的右端设置有下皮带轮。所述的上搅拌轴和下搅拌轴通过固定螺栓连接有多个搅拌齿。所述的弧形板设置在下搅拌轴的下部。所述的承载桶的右侧设置有出水口。
[0027] 所述的进水电磁阀的通断具体通过所述的料位器检测结果控制。
[0028] 所述的上皮带轮的直径小于所述的下皮带轮的直径。
[0029] 所述的上皮带轮的转向和所述的下皮带轮的转向相同。
[0030] 所述的搅拌齿具体采用厚度为5mm的不锈钢板，所述的搅拌齿具体以右旋10度的
角度安装在所述的上搅拌轴和所述的下搅拌轴上。
[0031] 所述的弧形板的右侧设置有长形颗粒孔。
[0034] 本发明的另一目的在于提供一种利用所述铝硅和铝硼的中间合金制备的汽车
底板。
[0035] 本发明的另一目的在于提供一种利用所述铝硅和铝硼的中间合金制备的大型
工程机械设备。
[0036] 本发明的另一目的在于提供一种利用所述铝硅和铝硼的中间合金制备的航空航天辅助器件。
[0037] 进一步，所述的进水电磁阀的通断具体通过所述的料位器检测结果控制，有利于合理运用水资源，减少水的浪费。
[0038] 进一步，所述的上皮带轮的直径小于所述的下皮带轮的直径，有利于提高米在承载桶高速旋转，从而提高脱杂除脏的能
力。
[0039] 进一步，所述的上皮带轮的转向和所述的下皮带轮的转向相同，有利于提高米的出料速度，从而提高清洗速度。
[0040] 进一步，所述的搅拌齿具体采用厚度为5mm的不锈钢板，所述的搅拌齿具体以右旋10度的角度安装在所述的上搅拌轴和所述的下搅拌轴上。
[0041] 进一步，所述的弧形板的右侧设置有长形颗粒孔，有利于排除杂质和水，提高米的纯度。
[0042] 进一步，所述的水箱设置有浮球式开关阀，有利于水箱的水位保持在一定高度，防止水的溢出，节省水资源。
[0043] 进一步，所述的过滤器具体采用
活性炭过滤器，具有明显提高水质、减少水中有机污染物数量，并能过滤余氯保证后级过滤器的使用寿命的优点。
[0044] 综上所述，本发明的优点及积极效果为：
[0045] 本发明能够有效避免制备过程中形成多元化合物，从而避免降低特定元素的有效含量。同时本发明提供的铝硅和铝硼中间合金无既能细化铸造铝合金晶粒又能起良好变质效果。
[0046] 本发明的中间合金能够有效改善铝硅合金的组织，同时能够优化铝合金的组织，提高铝合金的综合性能，改善铸造性能。
[0047] 本发明脱杂除脏能力强，清洗速度快，实现了连续化，既节水又避免了非过滤水的混入，充分保证了过滤清洁卫生。
[0048] 本发明进一步进行正火，将铝硅和铝硼的中间合金放入加热炉中，随炉升温至900℃～980℃，正火保温时间为100min～150min。风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在280℃～500℃。回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在500℃～750℃，保温时间为180min～240min。可保证铝硅和铝硼的中间合金合格产品生产条件。
附图说明
[0049] 图1是本发明
实施例提供的铝硅和铝硼的中间合金的制备方法
流程图。
[0050] 图2是本发明提供的过滤系统的结构示意图。
[0051] 图3是本发明提供的过滤系统的抽屉式过滤箱的结构示意图。
[0052] 图4是本发明提供的过滤系统承载桶的结构示意图。
[0053] 图5是本发明提供的过滤系统的承载桶中的弧形板的结构示意图。
[0054] 图中：1，
支撑架。2，承载桶。2-1，进料口。2-2，料位器。2-3，出水口。2-4，弧形板。2-5，上搅拌轴。2-6，上皮带轮。2-7，搅拌齿。2-8，固定螺栓。2-9，上轴承。2-10，下搅拌轴。2-
11，下轴承。2-12，下皮带轮。2-13，出水口。3，过滤电机。4，电机皮带轮。5，水箱。9，进水泵。
7，进水电磁阀。8，水源给水管。9，抽屉式过滤箱。9-1，抽屉门。9-2，锁紧装置。9-3，滤网。10，回收水泵。11，过滤器。
具体实施方式
[0055] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0056] 现有技术对铝合金的改造与制备容易在制备过程中形成多元化合物，降低特定元素的有效含量，且现有技术中无既能细化铸造铝合金晶粒又能起良好变质效果的中间合金。
[0057] 为解决上述问题，下面结合附图对本发明作详细说明。
[0058] 本发明实施例提供的铝硅和铝硼的中间合金按照质量份数由铝55％，硅20％，硼20％，镍1％，钛1％，碳1％，磷1％以及铜1％组成。
[0059] 如图1所示，本发明实施例提供的铝硅和铝硼的中间合金的制备方法具体包括以下步骤：
[0060] S101，按照铝55％，硅20％，硼20％，镍1％，磷1％以及铜1％的质量百分比称取原材料。
[0061] S102，在熔炼炉中将铝熔化至990℃，边搅拌边加入铝硅中间合金，升温至1500摄氏度，搅拌5分钟。
[0062] S103，向熔炼炉中加入铝硼中间合金，同时加入纯钛以及石墨粉，并升温至2200℃，搅拌10分钟。
[0063] S104，反应完全并搅拌均匀后浇注成锭或制成线材。
[0064] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案与技术效果做进一步说明。
[0065] 实施例1：
[0066] (1)按照铝55％，硅20％，硼20％，镍1％，磷1％以及铜1％的质量百分比称取原材料。
[0067] (2)在熔炼炉中将铝熔化至990℃，边搅拌边加入铝硅中间合金，升温至1500摄氏度，搅拌5分钟。
[0068] (3)向熔炼炉中加入铝硼中间合金，同时加入纯钛以及石墨粉，并升温至2200℃，搅拌10分钟。
[0069] (4)反应完全并搅拌均匀后制成线材。
[0070] 实施例2：
[0071] 1)按照铝35％，硅30％，硼250％，镍2％，磷2％以及铜2％的质量百分比称取原材料。
[0072] 2)在熔炼炉中将铝熔化至990℃，边搅拌边加入铝硅中间合金，升温至1500摄氏度，搅拌5分钟。
[0073] 3)向熔炼炉中加入铝硼中间合金，同时加入2％纯钛以及2％的石墨粉，并升温至2200℃，搅拌10分钟。
[0074] 4)反应完全并搅拌均匀后浇注成锭。
[0075] 实施例3
[0076] 如图2-图5所示。本发明的过滤系统包括支撑架1，承载桶2，过滤电机3，电机皮带轮4，水箱5，进水泵6，进水电磁阀7，水源给水管8，抽屉式过滤箱9，回收水泵10和过滤器11，所述的承载桶2焊接在支架1的上部。所述的过滤电机3设置在承载桶2的上部。所述的过滤电机2的传动轴上设置有电机皮带轮4。所述的水箱5设置在承载桶2的上部并处在过滤电机3的左侧。所述的水箱5的下端通过管道连接过滤器11。所述的水箱5的右侧连接有水源给水管8。所述的过滤器11的另一端连接有进水泵6。所述的进水泵6的另一端设置有进水电磁阀
7。所述的承载桶2的下部连接有抽屉式过滤箱9。所述的抽屉式过滤箱9的左侧通过管道连接有回收水泵10。所述的抽屉式过滤箱9包括抽屉门9-1，锁紧装置9-2和滤网9-3，所述的抽屉门9-1通过锁紧装置9-2活动设置在抽屉式过滤箱9的前端。所述的滤网9-3设置在抽屉式过滤箱9的内部。
[0077] 在本发明实施例中，所述的滤网9-3具体设置有上层滤网和下层滤网，所述的上层滤网具体选用目数为20目---80目的不锈钢筛网，所述的下层滤网具体选用目数为50目--100目的不锈钢筛网。
[0078] 在本发明实施例中，所述的承载桶2包括进料口2-1，料位器2-2，出水口2-3，弧形板2-4，上搅拌轴2-5，上皮带轮2-6，搅拌齿2-7，固定螺栓2-8，上轴承2-9，下搅拌轴2-10，下轴承2-11，下皮带轮2-12和出水口2-13，所述的进料口2-1设置在承载桶2的左侧上部。所述的进料口2-1的下部设置有料位器2-2。所述的出水口2-3设置在承载桶2的下部右侧。所述的上搅拌轴2-5通过上轴承2-9设置在承载桶2的内部上端。所述的上搅拌轴2-5的右端设置有上皮带轮2-6。所述的下搅拌2-10轴通过下轴承2-11设置在承载桶2的内部下端。所述的下搅拌轴2-10的右端设置有下皮带轮2-12。所述的上搅拌轴2-5和下搅拌轴2-10通过固定螺栓2-8连接有多个搅拌齿2-7。所述的弧形板2-4设置在下搅拌轴2-10的下部。所述的承载桶2的右侧设置有出水口2-13。
[0079] 在本发明实施例中，所述的进水电磁阀7的通断具体通过所述的料位器2-2检测结果控制，有利于合理运用水资源，减少水的浪费。
[0080] 在本发明实施例中，所述的上皮带轮2-6的直径小于所述的下皮带轮2-12的直径，有利于提高米在承载桶高速旋转，从而提高脱杂除脏的能力。
[0081] 在本发明实施例中，所述的上皮带轮2-6的转向和所述的下皮带轮2-12的转向相同，有利于提高米的出料速度，从而提高清洗速度。
[0082] 在本发明实施例中，所述的搅拌齿2-7具体采用厚度为5mm的不锈钢板，所述的搅拌齿2-7具体以右旋10度的角度安装在所述的上搅拌轴和所述的下搅拌轴上。
[0083] 在本发明实施例中，所述的弧形板2-4的右侧设置有长形颗粒孔，有利于排除杂质和水，提高米的纯度。
[0084] 在本发明实施例中，所述的水箱5设置有浮球式开关阀，有利于水箱的水位保持在一定高度，防止水的溢出，节省水资源。
[0085] 在本发明实施例中，所述的过滤器11具体采用活性炭过滤器，具有明显提高水质、减少水中有机污染物数量，并能过滤余氯保证后级过滤器的使用寿命的优点。
[0086] 通过料位器2-2检测到进料口2-1有米进入后，开启进水电磁阀7进水洗米，在承载桶2的搅拌齿2-7的高速旋转下，将米洗净并从出水口2-13排除，而水和杂质将从出水口2-3排出，经抽屉式过滤箱9的滤网9-3的过滤，有回收水泵10将过滤后水经管道打入水箱5中，做到水的循环利用。
[0087] 实施例4
[0088] 本发明反应完全并搅拌均匀后浇注成锭或制成线材前还进行：
[0089] 第一步，正火，将铝硅和铝硼的中间合金放入加热炉中，随炉升温至900℃～980℃，正火保温时间为100min～150min。
[0090] 第二步，风冷，将正火后的材料进行风冷，风冷后温度控制在280℃～500℃。
[0091] 第三步，回火，将风冷后的材料放入回火炉中进行回火处理，回火温度控制在500℃～750℃，保温时间为180min～240min。
[0092] 进一步，步骤四浇注中采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌。控制中间包
钢水温度1550℃～1560℃，控制拉速0.35m/min±0.01m/min。
[0093] 进一步，步骤四后还需进行空冷，浇注后空冷至室温。
[0094] 进一步，步骤四浇注方法包括：
[0095] 金属废水进入废水收集槽，进行水量、水质调节与均化。
[0096] 将收集槽的废水用水泵抽入反应池，依据废水性质向反应池投加：酸或碱，调节废水pH为7至9，使废水中的重金属离子与氢氧根离子结合，形成金属氢氧化物固体微粒。沉淀剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂结合，形成金属化合物固体微粒。
[0097] 处理后的废水进入过滤系统，流出的清水回用或达标排放，流出的浓液进入处理装置，并不断循环过滤，待处理装置固液比达到10％时，进行脱水，泥饼无害化处置。
[0098] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
