[發明專利]一種鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌方法

無效

• 申請號: 201010599598.2
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102012174A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 杜云慧;張鵬;劉漢武;張君;姚莎莎;郝志強;劉偉
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: F27D27/00
• 分類號: F27D27/00;B01F13/08;C22C1/10;C22C32/00;C22C21/00
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技術領域

本發明涉及一種鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌方法。

背景技術

公開號：CN1908210，發明名稱：“一種鋁基合金液攪拌方法及裝置”上，闡述了含有不互溶重金屬組分的鋁基合金液的攪拌方法，即，采用常規旋轉電磁攪拌與內壁布有直葉片石墨坩堝相結合方式對含有不互溶重金屬組分的鋁基合金液進行攪拌。在這種直葉片坩堝+電磁攪拌方法中，旋轉電磁攪拌使偽合金液產生規則的周向層流運動，而坩堝內壁上的直葉片則改變了偽合金液的規則周向層流運動狀態，在葉片長度方向上向后的傾斜角β對偽合金液施加了向內的作用力，使偽合金液產生了從坩堝周圍向內部的附加層流運動；而在寬度方向上向下的傾斜角γ對偽合金液施加了向上的作用力，使偽合金液產生從坩堝下部向上部的附加層流運動，這樣，通過攪拌可以不斷地將周圍的鋁基合金液移到內部、將下部的鋁基合金液移到上部，進而阻止了重金屬液滴的向下沉淀和離心偏聚運動。在專利CN1908210中公開的β為20～30°、γ為35～50°條件下，偽合金液中的重液滴就是依靠6～10分鐘的附加層流運動實現了均勻分布。

鋁-15氧化鋁偽合金液是含有15wt％氧化鋁重顆粒和85wt％鋁液的偽合金液，氧化鋁密度為3.9～4.1g/cm³，鋁液密度為2.6～2.8g/cm³。對于鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌，由于氧化鋁在偽合金液中為固相顆粒，其均勻分散能力小于重金屬液滴的均勻分散能力，因此實現氧化鋁重顆粒在鋁-15氧化鋁偽合金液中的均勻分布更困難，也就是說，用于實現氧化鋁重顆粒在鋁-15氧化鋁偽合金液中的均勻分布的攪拌時間會更長，在專利CN1908210公開的直葉片長度方向上向后傾斜β為20～30°、寬度方向上向下傾斜γ為35～50°的條件下，至少需要攪拌12分鐘后，才能得到氧化鋁重顆粒均勻分布的鋁-15氧化鋁偽合金液。

對于鋁-15氧化鋁偽合金液，在實現氧化鋁重顆粒均勻分布的前提下，用于攪拌的時間越短，能耗越小，成本越低，而且鋁-15氧化鋁偽合金液受到的污染也越少，其質量越高，因此可實現氧化鋁重顆粒均勻分布的鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌時間越短越好。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有攪拌方法“攪拌時間長”的不足，提供一種能夠快速實現氧化鋁重顆粒均勻分布的鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌方法，進一步縮短實現氧化鋁重顆粒均勻分布的攪拌時間。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：采用直葉片坩堝+電磁攪拌方法，在直葉片長度方向上向后傾斜β為13～15°、寬度方向上向下傾斜γ為56～58°的條件下，對鋁-15氧化鋁偽合金液進行攪拌。

本發明的有益效果是：對于偽合金液中的顆粒，要想盡快完成其在偽合金液中的分散，必須加強攪拌強度。在直葉片坩堝+電磁攪拌方法中，隨著葉片γ的增大，偽合金液在流過葉片后的層流運動狀態的變化程度逐漸增大，當γ增大到一定值時，除了產生附加層流運動以外，還將產生偽合金液的附加紊流運動，該附加紊流運動對偽合金液中的顆粒具有深層次的局部攪拌和分散作用，本發明就是利用β與γ優化組合后產生的附加紊流運動進一步促進了氧化鋁重顆粒在偽合金液中的均勻分布，從而達到了縮短攪拌時間的目的。利用本發明，對鋁-15氧化鋁偽合金液進行攪拌，實現氧化鋁重顆粒均勻分布的攪拌時間可縮短到7分鐘，比采用CN1908210專利公開的β為20～30°、γ為35～50°的最短攪拌時間12分鐘縮短了42％。

附圖說明

圖1為本發明方法攪拌鋁-15氧化鋁偽合金液裝置的主視圖。

圖中，電磁極對1，石墨坩堝2，直葉片3，上蓋4，Ar氣管5，堵塞6，外罩7，偽合金液8，底架9。

圖2為本發明方法攪拌鋁-15氧化鋁偽合金液裝置的A-A局部視圖。

圖3為本發明方法攪拌鋁-15氧化鋁偽合金液裝置的B-B局部視圖。

圖4為采用本發明方法攪拌的鋁-15氧化鋁偽合金液的微觀組織。

具體實施方式

結合附圖對本發明方法攪拌鋁-15氧化鋁偽合金液裝置的具體說明如下：

鋁-15氧化鋁偽合金液的攪拌裝置包括：旋轉電磁攪拌裝置、石墨坩堝2、上蓋4、Ar氣管5、堵塞6、底架9。

旋轉電磁攪拌裝置的三對電磁極對1均布在石墨坩堝2周圍，與石墨坩堝外壁之間的距離為5mm，電磁極對1外側加外罩7。

Ar氣管5固定于上蓋4的孔內，堵塞6位于石墨坩堝2底部。