[發(fā)明專利]一種高質(zhì)量Al-5Ti-1B中間合金的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310275375.4
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN104278176A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙九洲;江鴻翔;楊雪村
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所;安徽朝山新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁基中間合金的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高質(zhì)量Al-5Ti-1B中間合金的制備方法。

背景技術(shù)

Al-Ti-B合金是工業(yè)上廣泛使用的鋁合金晶粒細化劑，對提高鋁合金的質(zhì)量和性能極為重要。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對Al-Ti-B合金質(zhì)量與變質(zhì)性能的要求日益提高。通常在生產(chǎn)Al-Ti-B合金時易于出現(xiàn)合金中TiAl₃相尺寸過大或過小、合金含渣量較高、純凈度較低的問題。研制Al-Ti-1B中間合金的生產(chǎn)技術(shù)，以提高Al-Ti-B中間合金的質(zhì)量，滿足鋁合金生產(chǎn)行業(yè)對高質(zhì)量Al-Ti-B中間合金的需求，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高質(zhì)量Al-5Ti-1B中間合金的制備方法，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高質(zhì)量Al-5Ti-1B中間合金的制備方法，該方法采用氟鹽混合物與鋁熔體進行化學(xué)反應(yīng)獲取Al-5Ti-1B中間合金；其中：按照氟鹽混合物中各組分占所述鋁熔體的質(zhì)量百分比計，所述氟鹽混合物由22～30%的K₂TiF₆、10～14%的KBF₄、3.5～4.1%的Na₃AlF₆、0.015～0.035%的CaF₂和0.015～0.035%的MgF₂組成；

該方法具體包括如下步驟：

（1）所述的高質(zhì)量Al-5Ti-1B中間合金的制備方法，首先用中頻感應(yīng)爐將純鋁熔化，獲得鋁熔體；然后將熔體升溫至775～825℃；將所述氟鹽混合物全部覆蓋于鋁熔體表面，并在775～825℃保溫反應(yīng)30min（以獲得Al₃Ti粒子細小的中間合金熔體），獲得Al-5Ti-1B中間合金熔體及氟鹽。

（2）將步驟（1）所得Al-5Ti-1B中間合金熔體及氟鹽轉(zhuǎn)入電阻爐內(nèi)，在775～825℃靜置保溫20～40min，以調(diào)整Al-5Ti-1B中間合金熔體中Al₃Ti粒子尺寸與分布，并去除夾渣物，提高合金熔體純度。

（3）將Al-5Ti-1B中間合金熔體表面的氟鹽倒出，對合金熔體進行攪拌后，將其澆入金屬模，獲得Al-5Ti-1B中間合金。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明方法制備的中間合金中，Al₃Ti顆粒分布彌散，尺寸適中，形狀為塊狀，對鋁及合金的變質(zhì)效果好。

2、本發(fā)明方法制備的中間合金其含渣量低、純凈度高，能夠滿足鋁合金生產(chǎn)行業(yè)對高質(zhì)量Al-Ti-B中間合金的需求。

附圖說明

圖1為實施例1中Al-5Ti-1B合金組織形貌；其中：圖(a)：標尺50μm；圖(b)：標尺2μm。

圖2為實施例2中Al-5Ti-1B合金組織形貌；其中：圖(a)：標尺100μm；圖(b)：標尺2μm。

圖3為細化實驗用不銹鋼模。

圖4為經(jīng)本發(fā)明制備的Al-5Ti-1B合金細化處理后工業(yè)純鋁的晶粒組織。

圖5為經(jīng)用某商用Al-5Ti-1B合金細化處理后工業(yè)純鋁的晶粒組織。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例詳述本發(fā)明。

實施例1

將1.3公斤純鋁在感應(yīng)坩堝內(nèi)熔化并加熱至810℃，將312克K₂TiF₆、145克KBF₄、48.4克Na₃AlF₆、0.3克CaF₂和0.3克MgF₂粉（粒度160目-300目）混合均勻后覆蓋于鋁熔體表面，在810℃下保溫27min，將上述合金熔體及氟鹽轉(zhuǎn)入電阻爐內(nèi)在810℃靜置保溫26min，將合金熔體表面氟鹽倒出，對合金熔體進行攪拌后，將其澆入金屬模，形成中間合金錠。

圖1為Al-5Ti-1B合金組織形貌。分析表明，本實施例所研制的Al-5Ti-1B合金中TiAl₃顆粒尺寸在4.0～81.3之間，平均尺寸為20.4μm，TiB₂顆粒尺寸在0.16～0.50μm之間，平均尺寸為0.33μm，合金中夾渣物含量很低。

實施例2