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未申请专利

Al-Si合金具有低膨胀系数，良好的耐磨性及铸造性能，在内燃机活塞、缸体压等发动机动力传动件制造领域广泛应用。过共晶Al-Si合金的微观组织中通常存在五瓣星状、板片状、八面体和其他复杂相貌的初晶Si，这些分布在该合金基体中的较粗大初晶Si，严重割裂了合金基体，在外力作用下，合金中的Si相尖端和棱角部位易引起局部应力集中，从而明显降低了合金的力学性能，尤其是影响其塑性、强度、耐热性和热疲劳性能的提高。与此同时，在过共晶Al-Si合金中，初晶Si易出现集聚现象，严重降低了合金的各项性能。要改善过共晶Al-Si合金的性能,必须同时对共晶Si、初晶Si进行良好的细化处理，细化、球化初晶Si，才能使其得以广泛应用。目前国内外实际生产中通常采取加磷（P）的方法，亦称磷变质（细化）处理。含磷变质剂主要包括磷盐或赤磷复合变质剂及含磷中间合金。其主要存在问题如下：
(1)磷盐或赤磷复合变质剂：处理过程中产生大量有害气体，环境污染严重，效果不稳定，废品率高。
(2) Cu-P中间合金：熔点高，加入后难熔化；密度大，易沉淀偏析。
基于上述行业背景，本课题组研制开发了一种应用于发动机活塞、压铸合金熔体变质处理的新型Al-P晶种合金

（1）用Al-P晶种合金进行变质与细化处理时，其添加过程与合金化过程同步；
（2）由于AlP 预晶核在Al-P晶种合金中已经形成，效果稳定且容易控制；
（3）应用Al-P晶种合金时，无反应渣，对炉衬、坩埚和工具无任何腐蚀作用，降低铝耗和能耗，从而降低了产品的综合成本；
（4）用Al-P晶种合金不存在赤磷或磷盐变质过程中的环境污染问题，是一种绿色环保型的变质剂。

（1）适用于铝合金活塞、压铸合金熔体变质与细化处理。
（2）规格、型号
锭状：质量：250g/块；500g/块； 含磷量：5.0%
丝状：直径：Φ9.5cm；含磷量：3.5%；质量：200Kg/盘
（3）加入量：变质处理每吨铝水加入量：0.6%。
（4）使用效果:可使A390合金中初晶硅尺寸由约150μm细化至约20μm，拉伸性能提高18%以上，达到并超过300MPa。耐磨性能提高15%以上。

市场前景：
近十年来，汽车制造业在我国发展迅猛。2005年全年汽车制造570万辆；2014年全年销量就达到了近2350万辆。因此，Al-P晶种合金应用于汽车发动机活塞、缸体等零部件制造，市场前景十分广阔。
投资预算及效益：
经济效益：销售量在1000吨/年以上；
社会效益：环保、节能降耗、促进产业结构调整。