[發(fā)明專利]一種Al-Ti-C中間合金的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710568449.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107354330B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝全;王鵬;王勝;王準(zhǔn);孔繁繁;申瑩瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C1/03
• 分類號(hào): C22C1/03;C22C1/10
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

一種Al?Ti?C中間合金的制備方法，其步驟為：（1）把碳粉和鈦粉混合，制成預(yù)制絲；預(yù)制絲中鈦15?30%、碳1.5?5.5%，其余為鋁；（2）預(yù)制絲連接到直流或交流電源負(fù)極上，石墨棒連接到正極；（3）把工業(yè)純鋁液溫度控制在750℃?950℃，同時(shí)在鋁液表面覆蓋冰晶石或其它除渣劑；把石墨棒先置入鋁液，再把預(yù)制絲放人鋁液上面產(chǎn)生電弧，使預(yù)制絲熔化，這個(gè)鋁液是連續(xù)流動(dòng)的鋁液或定量的鋁液；（4）按Al?Ti?C中間合金成分要求，定量連續(xù)或間歇加入預(yù)制絲，經(jīng)凈化處理連續(xù)成型或澆注鑄錠軋制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金和鑄造技術(shù)鄰域，具體涉及Al-Ti-C中間合金的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

晶粒細(xì)化能夠提高金屬的強(qiáng)度，提高組織的均勻性。鋁合金的細(xì)化通常經(jīng)過機(jī)械攪拌和添加細(xì)化晶粒來完成，而添加細(xì)化晶粒是最簡單、最有效的方法。目前使用的變質(zhì)劑主要有Al-Ti-C及Al-Ti-B兩種。人們?yōu)榱颂岣咪X及鋁合金的質(zhì)量，降低廢品率，同時(shí)在生產(chǎn)Al-Ti-C合金的方法的不斷改進(jìn)，提高Al-Ti-C合金本身的質(zhì)量生產(chǎn)方面采取了很多措施，但現(xiàn)有技術(shù)在不同程度上存在如下問題：迄今為止，采用熔體反應(yīng)法、高溫自蔓延法和熱爆法均可以制備 Al-Ti-C 中間合金，不同的工藝有其自身的特點(diǎn)。

近年來，國內(nèi)對(duì)提高Al-Ti-C合金的質(zhì)量進(jìn)行了大量的研究工作，取得了很大的進(jìn)展，申請(qǐng)的專利有： 200610046996（制備Al-Ti-C中間合金的方法）用冰晶石為覆蓋劑，將鈦的氧化物、高純碳源及金屬鋁放入坩堝，還原鑄錠后即得。

Ａl-Ti-C中間合金；200410074369（一種Al-Ti-C中間合金的制備方法 ）將ＣaＣ和氟鈦酸鉀混合物加入鋁熔體中，除去熔體表面的浮渣，澆注成型制得Al-Ti-Ｃ中間合金；98119377（一種含鈦、碳的鋁基中間合金的制備方法 ），按比例向鋁液中加入鈦酸鹽、石墨粉和活化劑，除渣、澆鑄成錠，即為產(chǎn)品中間合金；200610127939（一種Al-Ti-C中間合金的制備方法）將將Al、Ti、C粉按比例混合并模壓成棒作為自耗電極，并熔煉；02156761（一種鋁鈦碳中間合金晶粒細(xì)化劑）在鋁液中加入碳質(zhì)材料及鈦并攪拌。

中國專利00123953.8（一種鋁－鈦－碳中間合金的制備方法）在感應(yīng)爐中將工業(yè)純鋁加熱至1100-1350℃，然后同時(shí)加入純鈦和石墨粉，直接澆注成錠或通過連鑄連軋?jiān)O(shè)備制備成線材。總體來看，雖然采用了不同的碳源和鈦源，可以生產(chǎn)晶粒細(xì)化劑，但工藝復(fù)雜，成本高，細(xì)化劑不能一次成型，使細(xì)化效果差，廢品率高，產(chǎn)品質(zhì)量低。

上述專利從制備原理和制備技術(shù)上做了探究，取得了一定的進(jìn)步，但這些制備方法不同程度存在以下問題：

1.Al-Ti-C合金中夾渣物含量高，熔化后使鋁液的粘度提高，夾雜物不易從鋁液中清除。但需要避免制備過程中反應(yīng)鹽渣帶來的污染效應(yīng)

2.Al-Ti-C合金中存在大塊的金屬間化合物，有一定的變質(zhì)作用，但另一方面在鋁中聚集長大相當(dāng)于夾雜物，在后續(xù)的加工過程中使產(chǎn)品的內(nèi)在及表面質(zhì)量降低，強(qiáng)度降低，變形性能惡化。

3.生產(chǎn)工藝復(fù)雜，先鑄錠然后用擠壓成型的方法，擠壓成變質(zhì)劑所用絲的直徑，需要大型設(shè)備，并且組織不均勻，影響變質(zhì)效果。但難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

4.生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定，對(duì)操作工的要求高，產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定。但反應(yīng)過程中需要?dú)夥毡Ｗo(hù)，令該工藝的應(yīng)用受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Al-Ti-C中間合金的制備方法。

本發(fā)明是一種Al-Ti-C中間合金的制備方法，其步驟為：

（1）把碳粉和鈦粉混合，制成預(yù)制絲；預(yù)制絲中鈦15-30%、碳1.5-5.5%，其余為鋁；

（2）預(yù)制絲連接到直流或交流電源負(fù)極上，石墨棒連接到正極；