[發(fā)明專利]一種強(qiáng)化鋁熔煉工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410481880.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN104263990A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚加銘;張小群;王剛;施珉;王炎輝;謝捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州安達(dá)汽車配件有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/10
• 分類號(hào): C22C1/10;C22C1/02;C22C21/00
• 代理公司: 湖州金衛(wèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33232
• 代理人: 趙衛(wèi)康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁熔煉工藝，屬于金屬制造加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在講究環(huán)保的今天，為節(jié)省能耗，汽車普遍采用輕量化設(shè)計(jì)，而將傳統(tǒng)的汽車內(nèi)部用于固定大量零件的鐵支架更換成輕量金屬支架是常規(guī)的手段，金屬鋁以較高硬度、較輕重量和較低的成本被大量應(yīng)用。而金屬鋁雖然硬度較高，但相同厚度仍與金屬鐵存在差距，因此目前市場上大量采用鋁合金，并盡量提升熔煉工藝來提升鋁強(qiáng)度。但時(shí)至今日，輕型鋁合金的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，仍不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種使得鋁合金在保證韌性的前提下提高機(jī)械強(qiáng)度的鋁熔煉工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種強(qiáng)化鋁熔煉工藝，包括以下步驟：

a)??????????????使用清洗液將新料和回收料清洗干凈；

b)??????????????將新料和回收料按一定比例組合形成混合料，送入熔煉爐；

c)??????????????將熔煉爐加溫至至少700℃，使得混合料熔化為鋁液；

d)??????????????對(duì)鋁液表面進(jìn)行扒渣，并對(duì)鋁液底部取出沉淀的雜質(zhì)，然后對(duì)鋁液進(jìn)行取樣檢測；

e)??????????????根據(jù)檢測結(jié)果加入適量鎂，并進(jìn)行攪拌，形成合金液；

f)?將(CH₃)₂SiCl₂進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成聚硅烷，然后將聚硅烷與所述合金液均勻混合，制成所述改性液;

g)??????????????將所述改性液注入模具，冷卻制成鋁制成品。

作為優(yōu)選，步驟f內(nèi)，所述聚硅烷與所述合金液混合后的溫度保持在700±30℃。

作為優(yōu)選，步驟f內(nèi)，使所述(CH₃)₂SiCl₂與堿金屬或堿土類金屬在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，生成粗聚二甲基硅烷，使所述粗聚二甲基硅烷中的堿金屬或堿土類金屬失活，然后加入表面活性劑，水洗所述粗聚二甲基硅烷，取得所述聚硅烷。

作為優(yōu)選，步驟a中所述清洗完成后對(duì)所述新料和回收料進(jìn)行烘干預(yù)熱，所述烘干預(yù)熱的溫度為350~500℃。

作為優(yōu)選，步驟e中形成合金液后再次進(jìn)行扒渣。

作為優(yōu)選，步驟d中和步驟e中的所述扒渣工序均事先加入清渣劑。

作為優(yōu)選，所述扒渣工序完成之后均需要進(jìn)行噴粉精煉，所述噴粉精煉為在所述鋁液或所述合金液內(nèi)以隋性氣體為載體，將粉狀鋁均勻送入所述鋁液或所述合金液內(nèi)部；所述隋性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

鋁合金的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，其重要一個(gè)原因即取決于鋁合金內(nèi)C的含量，當(dāng)C含量升高，則鋁合金機(jī)械強(qiáng)度增加但韌性減小，造成鋁合金硬而脆，當(dāng)C含量降低，則鋁合金機(jī)械強(qiáng)度降低但韌性增加，造成鋁合金軟而韌。

本申請(qǐng)人經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和研究后，創(chuàng)造性地想到將鋁合金內(nèi)的C元素雜質(zhì)進(jìn)行有機(jī)化，形成較為穩(wěn)定的共價(jià)鍵，以在鋁合金內(nèi)提供用于加固的骨架，有效提升鋁合金的硬度。

本發(fā)明工藝在按需要配置成鎂鋁合金后，在合金熔融液中加入聚硅烷，在高溫環(huán)境下，聚硅烷發(fā)生熱轉(zhuǎn)位反應(yīng)，使側(cè)鏈上的甲基以亞甲基的形式導(dǎo)入倒到主鏈的Si-Si鍵之間，從而形成有機(jī)先驅(qū)體聚碳硅烷，并進(jìn)一步形成碳化硅(SiC)纖維，聚碳硅烷和碳化硅(SiC)纖維成為鋁的骨架材料，以提升鋁合金的機(jī)械強(qiáng)度。

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、鋁合金在提升機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)韌性減小不明顯；

2、整體熔煉所用材料成本低廉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聚硅烷生成有機(jī)先驅(qū)體聚碳硅烷反應(yīng)紅外譜圖。

具體實(shí)施方式

下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一：

一種強(qiáng)化鋁熔煉工藝，包括以下步驟：

a)??????????????使用清洗液將新料和回收料清洗干凈，清洗完成后對(duì)所述新料和回收料進(jìn)行烘干預(yù)熱，所述烘干預(yù)熱的溫度為350~500℃；

b)??????????????將新料和回收料按一定比例組合形成混合料，送入熔煉爐；

c)??????????????將熔煉爐加溫至至少700℃，使得混合料熔化為鋁液；