[發明專利]一種鋁鈦硼合金熔體的凈化方法

有效

• 申請號: 201010110046.0
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101775499A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 張新明;陳學敏;李建國;劉超文;李賽毅
• 申請（專利權）人: 新星化工冶金材料(深圳)有限公司
• 主分類號: C22B9/10
• 分類號: C22B9/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明屬于合金材料制造技術領域，尤其是涉及一種鋁鈦硼合金(鋁及鋁合金的晶粒細化劑)熔體的凈化方法。

背景技術

鋁鈦硼合金大多采用K₂TiF₆+KBF₄為鈦-硼元素的添加材料，反應過程中，反應產物mKF·nAlF₃易形成大分子化合物，并混雜于Al(TiB₂+TiAl₃)熔體中難以析出，嚴重影響了Al(TiB₂+TiAl₃)合金的純凈度及其細化性能，而且傳統的制造工藝，一直沒能找到合適的方法解決在合金制備過程中產生的大分子量反應產物mKF·nAlF₃混雜于Al(TiB₂+TiAl₃)合金中的問題。

均勻彌散分布在鋁鈦硼合金(鋁及鋁合金的晶粒細化劑)中的渣(mKF·nAlF₃)若不加以有效清除，或者說，渣(mKF·nAlF₃)的量(溶解于鋁鈦硼合金熔體中)不控制在一個確定量以下，那么，一旦這些渣伴隨著(實際應用中的)鋁鈦硼合金作為晶粒細化劑添加到待加工的鋁基合金材料中時，就會對加工鋁材產生巨大的使用安全隱患，例如：這些渣一旦進入用于制造飛機機翼的鋁板中，該鋁板由于在空中飛行受到低溫和高壓的作用，鋁板中渣的所在部位就可能造成鋁板撕裂的誘導點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁鈦硼合金熔體的凈化方法，解決現有技術存在的缺陷。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋁鈦硼合金熔體的凈化方法，包括如下步驟：

A、在反應爐中加入工業純鋁錠并熔化后，加入高溫覆蓋劑覆蓋，升溫至670～900℃；

B、加入K₂TiF₆和KBF₄并攪拌，使之發生如下反應：

其中Al(TiB₂+TiAl₃)合金中Ti(鈦)含量為1～10％，B(硼)含量為0.001～5％，余量為Al(鋁)；

C、向已經混合均勻的K₂TiF₆+KBF₄攪拌材料中，加入含Mg(鎂)、Li(鋰)、Na(鈉)以及F(氟)的絡合物，所述絡合物的量為K₂TiF₆和KBF₄質量之和的0.01％～1％，溫度恒定為670～850℃，均勻攪拌15～60min，除去浮渣，使之凝固并加工成型。

優選的方案是：所述的步驟A～C中，反應溫度為670～850℃。

更優的方案是：所述的步驟A～C中，反應溫度為680～780℃。

更優的方案是：所述的步驟B)中反應產物mKF·nAlF₃，其中m+n≤200。

優選的方案是：合金中Ti(鈦)含量為1～6％，B(硼)含量為0.001～0.5％，余量為Al(鋁)。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

在本發明的反應過程中，通過添加適量的含Mg(鎂)、Li(鋰)、Na(鈉)以及F(氟)的絡合物，很好地起到了阻止反應產物mKF·nAlF₃聚合的效果；在傳統的鋁鈦硼制造工藝中，沒能解決mKF·nAlF₃聚合的問題，合金產物中，可以檢測到K(鉀)的含量大約為5g/Kg，而通過添加適量的含Mg(鎂)、Li(鋰)、Na(鈉)以及F(氟)的絡合物后，檢測到合金產物中K(鉀)的含量小于0.01g/Kg，從而使其反應后合金產物中雜質含量大幅降低。

本發明在鋁鈦硼合金制備過程中，通過添加絡合物的量為K₂TiF₆和KBF₄質量之和的0.01％～1％，使得反應產物mKF·nAlF₃難以聚合成大分子；由于難以聚合成大分子，其分子比重小于鋁鈦硼合金熔體比重，進而浮于鋁鈦硼合金熔體層之上，從而十分容易將其除去；在反應過程中，將m+n控制在≤200，為理想效果。通過本發明所述的工藝制備得來的鋁鈦硼合金，除了具有傳統的強度高、延展性好等優點外，還十分適合冶金質量要求高的鋁材加工。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

實施例1