[發明專利]一種高能超聲制備鋁釹中間合金的方法

無效

• 申請號: 201210246399.2
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102776394A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 閆洪;黃興;阮先明;胡志
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/03;C22C21/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種金屬合金的制備方法，尤其涉及一種高能超聲制備鋁釹中間合金的方法。

背景技術

鋁稀土中間合金是一種高效的細化變質劑，具有良好的細化變質效果，廣泛用于鋁及其合金的細化變質處理，可顯著細化合金組織，提高合金力學性能。在長期的研究中，人們不斷探索鋁-稀土中間合金的制備方法，目前制備稀土鋁合金的生產方法大致概括有以下兩種：直接熔合法：是將稀土或混合稀土金屬按一定比例加入到高溫鋁液中，制得中間合金。其特點是操作方便，合金成分含量穩定。缺點就是容易引起合金成分偏析，造成局部成分過濃、分散不均勻等缺陷。熔鹽電解法：在電解爐內，以氯化鉀、稀土氧化物和稀土氯化物等作為電解質，在鋁液中電解制得鋁-稀土中間合金。在工業鋁電解槽中直接加入稀土化合物，通過電解制得鋁-稀土中間合金。但在電解過程中會產生有毒氣體，污染環境，危害人體健康。除此之外，合金成分難以控制，波動范圍較大。本發明是在直接熔合法的基礎上引入高能超聲處理，利用高能超聲的聲空化效應和聲流效應使制得的中間合金成分均勻，防止偏析。

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發明內容

本發明的目的在于提供了一種高能超聲制備鋁釹中間合金的方法,它所制備的中間合金具有稀土含量穩定，合金成分均勻，成本低和制備過程簡單的優點。

本發明是這樣來實現的，一種高能超聲制備鋁釹中間合金的方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟：

（1）首先把純鋁錠放入坩堝內加熱至熔化，將直徑為20-100um的稀土釹顆粒用鋁箔紙包裹，壓入到上述純鋁熔體中，在765℃～785℃范圍內保溫30～40分鐘，其中稀土釹含量為占總重量的30～35%；

（2）在上述合金熔體液面下10-15mm處施加間歇式高能超聲，超聲強度為0.7kw/cm²～0.9kw/cm²；

（3）超聲施加時間為8～15min，高能超聲每次施加時間30～50秒，間歇時間30～50秒；

（4）然后將合金熔體降至700℃~710℃精煉除雜并進行澆注；所述的稀土釹的純度為99.9%。

本發明的技術效果是：本發明由于采用合金成分為共晶成分，所以熔煉溫度較低，能有效避免稀土燒損，從而稀土含量穩定，并降低能耗。而且工藝簡單、安全可靠，操作方便，無有害氣體產生。采用高能超聲處理，保證合金成分均勻，減少偏析。

附圖說明

圖1為本發明制備的鋁釹中間合金顯微組織金相圖。

具體實施方式

實施例1：首先把純鋁錠放入坩堝內加熱至熔化，將直徑為20-100um的稀土釹顆粒用鋁箔紙包裹，壓入到上述純鋁熔體中，在765℃保溫30分鐘，其中稀土釹含量占總重量的35%。在上述合金熔體液面下10mm處施加間歇式高能超聲，超聲強度為0.7kw/cm²，施加時間為8min，高能超聲每次施加時間30秒，間歇時間30秒，然后將合金熔體降至700℃精煉除雜并進行澆注；所述的稀土釹純度為99.9%。

實施例2：首先把純鋁錠放入坩堝內加熱至熔化，將直徑為20-100um的稀土釹顆粒用鋁箔紙包裹，壓入到上述純鋁熔體中，在775℃保溫40分鐘，其中稀土釹含量占總重量的30%。在上述合金熔體液面下15mm處施加間歇式高能超聲，超聲強度為0.8kw/cm²，施加時間為12min，高能超聲每次施加時間40秒，間歇時間40秒，然后將合金熔體降至710℃精煉除雜并進行澆注；所述的稀土釹純度為99.9%。

實施例3：首先把純鋁錠放入坩堝內加熱至熔化，將直徑為20-100um的稀土釹顆粒用鋁箔紙包裹，壓入到上述純鋁熔體中，在785℃保溫40分鐘，其中稀土釹含量占總重量的35%。在上述合金熔體液面下15mm處施加間歇式高能超聲，超聲強度為0.9kw/cm²，施加時間為15min，高能超聲每次施加時間50秒，間歇時間50秒，然后將合金熔體降至710℃精煉除雜并進行澆注；所述的稀土釹純度為99.9%。?