[發明專利]高純度高致密鋁鈦硼絲及其制造方法

在審

• 申請號: 201910178649.5
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109694972A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 謝石華
• 申請（專利權）人: 江蘇華企鋁業科技股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/06;C22C1/10;B22D27/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種高純度高致密鋁鈦硼絲及其制造方法，該鋁鈦硼絲該鋁鈦硼絲按重量比含鋁69％?73％、鈦24％?28％、硼2％?4％；是以按重量份計純度不低于99.95％的鋁錠69份?73份、氟硼酸鉀23.3份?46.6份、海綿鈦24份?28份為原料，采用真空電渣重熔、一氧化碳除氧、電磁攪拌裝置除氣并均勻化、陶瓷液壓系統為壓力源及容器，通過內置循環水的不銹鋼模具速冷、液壓系統加壓，快速連續鑄造而成。本發明具有高純度、高致密度、冶煉方便、一次成型的技術效果。

技術領域

本發明涉及鋁合金冶煉領域，尤其涉及一種高純度高致密鋁鈦硼絲及其制造方法。

背景技術

鋁合金由于具有優良的性能，在實際生產和生活中的各個領域得到廣泛應用。鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金，變形鋁合金可分為熱處理強化和非熱處理強化變形鋁合金。鑄造鋁合金和非熱處理強化變形鋁合金要獲得優異的綜合力學性能，就必須得到細小均勻的等軸晶組織。鋁合金的晶粒細化手段主要有三種:(1)控制金屬凝固冷卻速度；(2)機械物理細化法；(3)化學細化法，加入晶粒細化劑。到目前為止最有效、最簡單的晶粒細化方法是向鋁熔體內添加晶粒細化劑，而鋁鈦硼硼中間合金是最優的晶粒細化劑之一。

在國內已申請的相關專利中，專利《一種鋁鈦硼硼生產工藝》(申請號：201410180911.7，公開日：2014-07-30)公開了一種結合還原法生產的鋁鈦硼硼生產工藝，但在其生產過程中，由于沒有真空環境，除氣、除雜質不充分；由于沒有對熔煉的坩堝材料進行限制，可能采用常規的鑄鐵坩堝，這樣會導致雜質鐵的含量難以控制，由于采用的是較原始的熔煉及凝固方式，其原始晶粒不夠細化，這就導致最終成品的鋁鈦硼硼合金在作為晶粒細化劑時能提供的形核數量少、分布不均勻、長成的晶粒尺寸大，同時，由于沒有采用粉末冶金的方式，無法采用鈦硼過飽合的配比(過飽合的話極易偏析，會導致絲成分不均勻，應用時稱量不準確)，因此鈦硼含量低，即產品的效率較低；另一方面，該發明采用的方法與常規方法比，仍會產生難以處理的廢氣、廢渣，且由于沒有采用高效設備，整個工藝過程不易控制、最終制成的鋁鈦硼硼合金質量不穩定。專利《一種鋁鈦硼硼絲的制備方法》(申請號：201510252071.5，公開日：2015-09-02)公開了一種同樣采用粉末冶金方式制取鋁鈦硼硼絲的制備方法，但其仍采用原始熔煉方法，也沒有明確熔煉坩堝的材料，因此母合金液內的雜質含量較高、除氣不充分，合金的基礎較差；由于霧化氣壓較低(不夠細化)、沒有對應工裝配合(不穩定)、且沒有采用急冷措施(冷速慢)，使制得的粉末尺寸不均勻(需過篩)，成品率低、浪費大，由于工藝搭配不合理，同樣無法采用過飽合配方，使最終成品的鋁鈦硼硼合金利用效率低且質量不穩定，另外由于在熱壓成型后沒有隨爐冷卻的過程，其產品內應力較大且不均勻，在使用時易導致形核不均勻；另外，由于其合金液在前期即有可能發生較重程度的氧化，因些，在最終采用真空熱等靜壓進行成型實際上已喪失了意義。

但現在市面上售賣的鋁鈦硼絲存在以下問題：1、冶煉成本高；2、單次鑄造量少且隨著時間延長質量波動大；3、絲成份不均勻以致稱量后實際用量不準；4、結構不致密為冶煉帶來過多的空氣及雜物，影響冶煉效果。

因此市場上需要一種高純度、高致密度、冶煉方便、一次成型的鋁鈦硼絲。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種高純度、高致密度、冶煉方便、一次成型的高純度高致密鋁鈦硼絲。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種高純度高致密鋁鈦硼絲的制造方法，包括以下步驟：

1)原材料準備

①原材料準備：按重量份準備純度不低于99.95％的鋁錠69份-73份、氟硼酸鉀23.3份-46.6份、海綿鈦24份-28份；

②輔材準備：準備足量一氧化碳、足量氮氣；