专利名称：一种压铸用精炼铝液的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种压铸用精炼铝液的生产方法，属于金属熔炼技术领域。
背景技术：
压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔， 并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是 高压和高速①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力
为15 — 100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/ 秒，(通过内浇口导入型腔的线速度一内浇口速度)，因此金属液的充型时间极短，约o.oi 一0.2秒(须视铸件的大小而不同)内即可填满型腔。
压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是 将这三大要素有机地加以综合运用，能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好 的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。压铸件所采用的合金主要 是有色合金，至于黑色金属(钢、铁等)由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合 金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。
中国南方地区湿润多雨，潮湿的环境给铝合金制品带来了气孔过多等产品缺陷问题， 这其中很大原因是铝液质量较差。导致铝液质量差的罪魁祸首是氢气。
在当今铸造铝合金行业中，如果用到稀土元素，都是通过加入占铝液重量百分比为 0. 2—0. 6%或者重量百分比更高的单一或者混合稀土，以削弱溶解在铝液中的氢带来的负 面影响。而在生产中，当稀土加入量高时会增大稀土的烧损率，这样残存在铝液中的稀土 量会比实际加入量少得多，造成稀土资源的浪费，对于生产企业来说，不仅增加了成本，
而且过量的稀土还会加重稀土偏析，形成稀土夹杂而出现反作用。
发明内容
本发明的目的是提出一种压铸用精炼铝液的生产方法，针对原料铝锭的成分特点(如 含有少量的镁)和实际生产情况，在压铸用精炼铝液中添加富铈稀土，以减少压铸铝合金 产品中的气孔，降低废品率，节约生产成本。
本发明提出的压铸用精炼铝液的生产方法，包括以下步骤
(1) 将原料铝锭熔化，当温度达到750—780度时，加入占铝液重量百分比为0.2 — 0.3%的铝打渣剂除渣，其中原料铝锭的成分为Si 10.5 11.5%， Fe0.3 0.9%，Cul.5 2.0%， Mg 0. 1 0. 2%， Mn 0.1 0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余 里；
(2) 边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是300ml/s,并加入占铝液重量百分 比为0.25%的精炼剂，精炼5 — 10分钟后，静止5分钟后除渣；
(3) 将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0.05 一0.2%，搅拌均匀，静置5—10分钟；
(4) 再将占精炼铝液重量百分比为0_0.2%的精炼剂加入精炼铝液中进行二次精炼， 静止3 — 5分钟除渣。
上述方法中的富铈稀土，其成分的重量百分比为Ce: 51. 8% ， La: 29. 5%， Nd: 13. 40%, Pr: 4.7% , Fe:少于0. 5%， S:少于0. 02%， Si:少于0. 2% ， Mg:少于0. 3%，余为灰份。
本发明提出的压铸用精炼铝液的生产方法，其优点及效果如下
1、 使用本发明方法生产的精炼铝液，由压铸工艺制备的铝合金产品，具有较低的气 孔率。
2、 由于添加的富铈稀土量较少，而且购买渠道广，价格合理，从而节约了成本。
3、 使用本发明方法生产的精炼铝液，由压铸工艺制备的铝合金产品致密性高，强度 和硬度也有所提高。
具体实施例方式
本发明提出的压铸用精炼铝液的生产方法，首先将原料铝锭熔化，当温度达到750 — 780度时，加入占铝液重量百分比为0.2_0.3%的铝打渣剂除渣，其中原料铝锭的成分为 Si 10. 5 11. 5%， Fe 0. 3 0. 9%， Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0. 1 0. 2%， Mn 0. 1 0. 3%， Zn 0. 6 0.9%， Ni0.2 0.5%， Sn《0.3%， Al余量；边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是 300ml/s，并加入占铝液重量百分比为0.25%的精炼剂，精炼5_10分钟后，静止5分钟 后除渣；将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0.05 _0.2%，搅拌均匀，静置5 — 10分钟；再将占精炼铝液重量百分比为0—0.2%的精炼剂加 入精炼铝液中进行二次精炼，静止3—5分钟除渣。
上述富铈稀土的成分重量百分比为Ce: 51.8% ， La: 29.5%， Nd: 13.40%， Pr: 4.7% ，
Fe:少于O. 5%， S:少于O. 02%， Si:少于0. 2% ， Mg:少于0. 3%，余为灰份。
用本发明方法得到的精炼铝液，可以压铸生产出气孔率较低的铝合金产品，其原理是
1、 富铈稀土中的铈很容易填补铝合金晶粒表面的缺陷，阻止晶粒的继续生长，使杂 质均匀分布。
2、 铸件中存在许多枝晶间的疏松空洞，富铈稀土在铝液中扩散，与氢原子化合形成
稳定的氢化物，在铝液中呈微小质点分布，减小凝固时氢的析出，使铝铸锭内的疏松减少。
3、 适量的稀土元素加入到合金熔体中，能够使固液相线温度差减少，减小合金的糊
状凝固趋势，并且降低合金熔体表面张力，此外还有去气、除杂的精炼作用，这都会使熔 体流动性提高，粘度降低，有利于夹杂物和气体的排除。
以下介绍
具体实施例方式
实施例一
(1) 将原料铝锭熔化，当温度达到770度时，加入占铝液重量百分比为0.2%的铝打 渣剂除渣，其中原料铝锭的成分为Si 10. 5 11.5%， Fe 0. 3 0.9%, Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0.1 0. 2%， Mn 0.1 0.3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%， Al余量；
(2) 边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是300ml/s，并加入占铝液重量百分 比为0.25%的精炼剂，精炼5—IO分钟后，静止5分钟后除渣；
(3) 将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0. 05%， 搅拌均匀，静置5—10分钟；
(4) 再将占精炼铝液重量百分比为0.2%的精炼剂加入精炼铝液中进行二次精炼，静 止3 — 5分钟除渣。
实施例二
(1) 将原料铝锭熔化，当温度达到780度时，加入重量百分比为0.3%的铝打渣剂除 渣，其中原料铝锭的成分为Si 10.5 11.5%， Fe0.3 0.9%， Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0. l 0.2%， Mn 0. 1~0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余量;
(2) 边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是300ml/s,并加入占铝液重量百分 比为0.25%的精炼剂，精炼5 — 10分钟后，静止5分钟后除渣；
(3) 将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0. 15%， 搅拌均匀，静置5—10分钟；
(4) 再将占精炼铝液重量百分比为O. 1%的精炼剂加入精炼铝液中进行二次精炼，静 止3 — 5分钟除渣。实施例三
(1) 将原料铝锭熔化，当温度达到780度时，加入占铝液重量百分比为0.2%的铝打 渣剂除渣，其中原料铝锭的成分为Si 10. 5 11.5%， Fe 0.3 0.9%， Cu 1.5 2.0%， Mg 0. 1 0. 2%, Mn 0.1 0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余量；
(2) 边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是300ml/s，并加入占铝液重量百分 比为0.25%的精炼剂，精炼5 — 10分钟后，静止5分钟后除渣；
(3) 将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0. 2%，
搅拌均匀，静置5 — 10分钟。
以上实施例中，使用的精炼剂的牌号是:ZS-AJ2A，生产厂家是四川兰德高科技产业 有限公司；铝打湾剂的牌号是:ZS-AZ1A，生产厂家是四川兰德高科技产业有限公司。富
铈稀土的生产厂家是包头市环兴稀土厂。
权利要求
1、一种压铸用精炼铝液的生产方法，包括以下步骤(1)将原料铝锭熔化，当温度达到750-780度时，加入占铝液重量百分比为0.2-0.3％的铝打渣剂除渣，其中原料铝锭的成分为Si 10.5～11.5％，Fe 0.3～0.9％，Cu 1.5～2.0％，Mg 0.1～0.2％，Mn 0.1～0.3％，Zn 0.6～0.9％，Ni 0.2～0.5％，Sn≤0.3％，Al余量；(2)边搅拌边向铝液中通入氮气，氮气的流量是300ml/s，并加入占铝液的重量百分比为0.25％的精炼剂，精炼5-10分钟后，静止5分钟后除渣；(3)将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，富铈稀土占精炼铝液的重量百分比为0.05-0.2％，搅拌均匀，静置5-10分钟；(4)再将占精炼铝液重量百分比为0-0.2％的精炼剂加入精炼铝液中进行二次精炼，静止3-5分钟除渣。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于其中所述的富铈稀土的成分重量百分比为 Ce: 51.8% ， La: 29.5%， Nd: 13.40%, Pr: 4.7% ， Fe:少于0.5%， S:少于0.02%, Si: 少于O. 2% ， Mg:少于O. 3%，余为灰份。
全文摘要
本发明涉及一种压铸用精炼铝液的生产方法，属于金属熔炼技术领域。首先将原料铝锭熔化，加入铝打渣剂除渣，边搅拌边向铝液中通入氮气，并加入精炼剂，精炼后静止5分钟后除渣；将富铈稀土加入到上述精炼铝液内，最后再将精炼剂加入精炼铝液中进行二次精炼，静止数分钟后除渣。使用本发明方法生产的精炼铝液，由压铸工艺制备的铝合金产品，具有较低的气孔率。由于添加的富铈稀土量较少，从而节约了成本。由压铸工艺制备的铝合金产品致密性高，强度和硬度也有所提高。
文档编号C22B21/06GK101353731SQ20081022280
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者寒 张, 白秉哲, 韩旭东 申请人:清华大学