[發(fā)明專利]一種再生鋁晶粒細化工藝及再生鋁處理工藝

有效

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106591616B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 王增潮;李新生;羅樂
• 申請（專利權）人: 重慶順博鋁合金股份有限公司
• 主分類號: C22C1/06
• 分類號: C22C1/06;C22C21/02;C22C1/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 凌趙華

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金技術領域，具體而言，涉及一種再生鋁晶粒細化工藝及再生鋁處理工藝。

背景技術

鋁合金是以鋁為基礎的合金總稱，主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅或錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻或鋰等。鋁合金的加工性能好，尤其是亞共晶硅鋁合金，不僅加工性能好，而且比重輕，表面美觀且耐腐蝕，鑄造性能好，制品綜合力學性能好，可用于制作多種形態(tài)的部件，在許多領域中得到廣泛應用。鋁合金作為汽車零部件的主要材料，在國內外被廣泛應用于制造車門、車窗以及車身結構內不可見部位等。

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)內對鋁合金的性能要求越來越高。但是，現(xiàn)有的鋁合金在制備汽車車身材料時，沖壓成品率較低，導致生產成本高；同時，其制成的汽車車身材料還存在撞擊或追尾過程中變形性大影響乘車安全以及刮擦后刮痕明顯影響車身美觀等缺點。

上世紀末全世界每年消耗易拉罐1800億只，耗鋁高達250多萬噸，占世界鋁消費量的15％左右，鋁易拉罐是一種常用的消耗品，用過即廢，循環(huán)周期很短，回收價值高。將廢棄易拉罐作為原料制備汽車車身鋁合金，對晶粒細化要求高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種再生鋁晶粒細化工藝，其能夠有效的細化晶粒，提高合金的韌性、強度等機械性能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種再生鋁處理工藝，其工藝操作簡單，環(huán)境友好，制得的成品質量高。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種再生鋁晶粒細化工藝，適用于汽車車身鋁合金的制備，其包括以下步驟：備取原料，將所述原料放入熔煉爐中熔煉。

然后經泡沫陶瓷過濾板進行第一次過濾，將第一次過濾后的鋁液經導流槽進入精煉爐中，在1680-1800℃的條件下，從爐底通入惰性氣體，然后加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C細化劑，在真空條件下在攪拌1-2h，接著以50℃/min的速率降溫至1000℃-1250℃，在1000℃-1250℃向鋁液中加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C細化劑，攪拌2-3h，然后再經泡沫陶瓷過濾板進行第二次過濾。

將第二次過濾后的鋁液放入鑄錠機中鑄塊成型制得鋁合金。

鋁合金按重量百分比計，包括：硅3％-5％、銅1％-2％、鐵0.5％-1.5％、鎂0.2％-0.4％、錳0.2％-0.4％、鈦0.03％-0.08％、鎘0.03％-0.08％、鍶0.03％-0.08％、銦0.02-0.03％、鋱0.01％-0.02％、镥0.01％-0.02％、鈰0.01％-0.02％、銪0.01％-0.03％、余量為鋁。

原料中的鋁源包括經過預處理的鋁條和工業(yè)純鋁錠。

一種再生鋁處理工藝，其包括上述再生鋁晶粒細化工藝。

本發(fā)明實施例的再生鋁晶粒細化工藝及再生鋁處理工藝的有益效果是：首先將熔煉后的濾液經泡沫陶瓷過濾板過濾，去除不熔雜質，然后在1680-1800℃的條件下，從爐底通入惰性氣體，將熔體中的部分雜質、渣等裹挾并帶往液面，用以排出使熔體內的氣體并使雜質漂浮于鋁合金液面，起到除氣除雜的效果，加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C細化劑，生成TiC，TiC與Al的晶格常數(shù)相近，可直接作為Al的結晶核心，起到了異質形核作用，同時因為初生的Al₃Fe相成較大的粗大板條狀、Si相則為塊狀和片狀的脆性相，而TiC與α-Al具有極好的晶格匹配關系，大量的α-Al以為非均質形核質點而析出，較大程度上改變初生的Al₃Fe相及Si相的形態(tài)，并使α-Al細化，有效去除合金內部應力。接著在1000℃-1250℃向鋁液中加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C細化劑，因為在冷卻的過程中，Al₃Fe有足夠的生長時間和空間，因此，TiC白色的粒子在基體上彌散分布，在空間上阻礙了相的進一步生長，使得Al₃Fe不能在熔體中以枝晶的方式充分自由生長，進一步細化了Al₃Fe相的尺寸。使制得汽車車身鋁合金的機械性能得到了較大的提高。同時能提高其成品率。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產品。

下面對本發(fā)明實施例的再生鋁晶粒細化工藝及再生鋁處理工藝進行具體說明。