一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂及其制备方法
【专利摘要】一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂及其制备方法。本发明涉及用于一种铝镁合金熔铸的添加剂及其制备方法。本发明是为了解决现有高镁环境下常规锰添加剂熔化速度慢或不熔化、实收率低、熔炼温度高、熔炼时间长以及能源消耗大的问题。本发明的锰添加剂由锰粉和助熔剂构成。本发明的方法：将锰粉和助熔剂混合均匀，然后在压强为7MPa～8MPa的条件下压制成圆饼状，得到锰添加剂。本发明产品熔化温度低，在740℃即可完全熔化，熔化速度快，比目前采用的常规锰添加剂熔化速度快50％以上，产品实收率高，将添加剂投入740℃以上镁铝合金液中，8-10分钟内添加剂可迅速熔化并被铝液吸收，20分钟锰元素实收率可达90％以上。
【专利说明】一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于铝镁合金熔铸的添加剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 5系铝合金是以镁为主要合金元素的铝合金，并添加少量锰、铬、钛等元素，又可称 为铝镁合金。该系合金密度小，抗拉强度高，延伸率高，故常用在航空及船舶方面，在常规工 业中应用也较为广泛，由于该系合金镁元素含量较高，熔铸时合金的流动性差，使其他金属 元素很难熔入铝液，导致合金成分难控制，故一般熔炼该系合金是选择最后添加镁元素。
[0003] 但是，目前国内很多铝合金生产企业为降低熔炼成本，选择废料二次熔炼5系合 金，此时铝液初始镁含量最高可达3.0%。此时常规锰添加剂已经无法达到向铝液中添加足 够锰元素的目的，导致熔炼时间长、熔炼温度高以及能源消耗大。因此开发出一种特定的铝 镁合金熔炼专用锰添加剂具有较高的现实意义。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了解决现有高镁环境下常规锰添加剂熔化速度慢或不熔化、实收率 低、熔炼温度高、熔炼时间长以及能源消耗大的问题，而提供一种用于铝镁合金熔铸的锰添 加剂及其制备方法。
[0005] 本发明的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂按质量份数由70?80份锰粉和 20?30份助熔剂构成。
[0006] 本发明的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂制备方法按以下步骤进行：
[0007] -、按质量份数称取70?80份锰粉和20?30份助熔剂；
[0008] 二、将步骤一所述的锰粉和助熔剂混合均匀，然后在压强为7MPa?SMPa的条件下 压制成圆饼状，得到锰添加剂。
[0009] 本发明中所述的助熔剂为常规锰添加剂助熔剂。
[0010] 本发明的有益效果：
[0011] 本发明的镁铝合金锰添加剂不仅能代替铝锰中间合金用于熔制5系镁铝合金，而 且具有制造方法较为简单、可在较低的熔炼温度下使用、减少熔化时间、提高实收率、节约 能源、运输和储存方便等优点。
[0012] 本发明的镁铝合金锰添加剂与现有产品相比，具有以下优点：
[0013] (1)熔化温度低，在740°C即可完全熔化，可减少烧损、降低汽泡率、减少枝晶偏析 和显微裂纹等；
[0014] (2)熔化速度快，比目前采用的常规锰添加剂熔化速度快50%以上；
[0015] (3)产品实收率高，将添加剂投入740°C以上镁铝合金液中，8-10分钟内添加剂可 迅速熔化并被铝液吸收，20分钟锰元素实收率可达90%以上；
[0016] (4)容易获得成份均匀而精准的5系镁铝合金。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0017] 一：本实施方式的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂按质量份数由 70?80份锰粉和20?30份助熔剂构成。
[0018] 本实施方式中所述的助熔剂为常规锰添加剂助熔剂。
[0019] 本实施方式的镁铝合金锰添加剂不仅能代替铝锰中间合金用于熔制5系镁铝合 金，而且具有制造方法较为简单、可在较低的熔炼温度下使用、减少熔化时间、提高实收率、 节约能源、运输和储存方便等优点。
[0020] 本实施方式的镁铝合金锰添加剂与现有产品相比，具有以下优点：
[0021] (1)熔化温度低，在740°C即可完全熔化，可减少烧损、降低汽泡率、减少枝晶偏析 和显微裂纹等；
[0022] (2)熔化速度快，比目前采用的常规锰添加剂熔化速度快50%以上；
[0023] (3)产品实收率高，将添加剂投入740°C以上镁铝合金液中，8-10分钟内添加剂可 迅速熔化并被铝液吸收，20分钟锰元素实收率可达90%以上；
[0024] (4)容易获得成份均匀而精准的5系镁铝合金。
【具体实施方式】 [0025] 二：本实施方式与一不同的是：所述的锰粉中锰元素 的质量百分含量不小于99%。其他步骤及参数与一相同。
【具体实施方式】 [0026] 三：本实施方式与一或二不同的是：所述的锰粉中锰 元素的质量分数为99. 2%。其他步骤及参数与一或二相同。
【具体实施方式】 [0027] 四：本实施方式与一至三之一不同的是：所述的锰粉 的平均粒度为150 ym?200 ym。其他步骤及参数与一至三之一相同。
【具体实施方式】 [0028] 五：本实施方式与一至四之一不同的是：所述的助熔 剂的平均粒度为180 ym?200 ym。其他步骤及参数与一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0029] 六：本实施方式的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂制备方法按以 下步骤进行：
[0030] 一、按质量份数称取70?80份锰粉和20?30份助熔剂；
[0031] 二、将步骤一所述的锰粉和助熔剂混合均匀，然后在压强为7MPa?SMPa的条件下 压制成圆饼状，得到锰添加剂。
[0032] 本实施方式中所述的助熔剂为常规锰添加剂助熔剂。
[0033] 本实施方式的镁铝合金锰添加剂不仅能代替铝锰中间合金用于熔制5系镁铝合 金，而且具有制造方法较为简单、可在较低的熔炼温度下使用、减少熔化时间、提高实收率、 节约能源、运输和储存方便等优点。
[0034] 本实施方式的镁铝合金锰添加剂与现有产品相比，具有以下优点：
[0035] (1)熔化温度低，在740°C即可完全熔化，可减少烧损、降低汽泡率、减少枝晶偏析 晶和显微裂纹等；
[0036] (2)熔化速度快，比目前采用的常规锰添加剂熔化速度快50%以上；
[0037] (3)产品实收率高，将添加剂投入740°C以上镁铝合金液中，8-10分钟内添加剂可 迅速熔化并被铝液吸收，20分钟锰元素实收率可达90%以上；
[0038] (4)容易获得成份均匀而精准的5系镁铝合金。
[0039]
【具体实施方式】七：本实施方式与【具体实施方式】六不同的是：步骤一中所述的锰粉 中锰元素的质量分数不小于99%。其他步骤及参数与【具体实施方式】六相同。
【具体实施方式】 [0040] 八：本实施方式与六或七不同的是：步骤一中所述的 锰粉中锰元素的质量分数为99. 2%。其他步骤及参数与六或七相同。
【具体实施方式】 [0041] 九：本实施方式与六至八之一不同的是：步骤一中所 述的锰粉的平均粒度为150 y m?200 y m。其他步骤及参数与六至八之一相 同。
【具体实施方式】 [0042] 十：本实施方式与六至九之一不同的是：步骤一中所 述的助熔剂的平均粒度为180 y m?200 y m。其他步骤及参数与六至九之一 相同。
【具体实施方式】 [0043] 十一：本实施方式与六至十之一不同的是：步骤二中 在压强为7. 5MPa的条件下压制成圆饼状。其他步骤及参数与六至十之一相 同。
[0044] 用以下试验验证本发明的有益效果：
[0045] 试验一：本试验的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂按质量份数由80份锰粉和 20份助熔剂构成。
[0046] 所述的锰粉中锰元素的质量分数为99. 2%。
[0047] 所述的锰粉的平均粒度为150 y m。
[0048] 所述的助熔剂为六氟铝酸钾。
[0049] 所述的助熔剂的平均粒度为190 y m。
[0050] 本试验的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂制备方法按以下步骤进行：
[0051] -、按质量份数称取80份锰粉和20助熔剂；
[0052] 二、将步骤一所述的锰粉和助熔剂混合均匀，然后在压强为7. 5的条件下压制成 圆饼状，得到锰添加剂。
[0053] 步骤一中所述的锰粉中锰元素的质量分数为99. 2%。
[0054] 步骤一中所述的猛粉的平均粒度为150 ym。
[0055] 步骤一中所述的助熔剂为六氟铝酸钾。
[0056] 步骤一中所述的助熔剂的平均粒度为190 y m。
[0057] (一）试验一的锰添加剂与现有锰添加剂在高镁（镁质量含量为3% )环境下熔 化速度比较试验，过程如下：
[0058] 将250g试验一的锰添加剂与250g现有锰添加剂投入20. 3公斤温度为740°C的铝 水中，观察并记录其熔化速度，得到如表1所示的试验一的锰添加剂与现有锰添加剂熔化 速度对比数据，从表1可以看出，IOmin内试验一的锰添加剂可全部熔化。
[0059] 表1试验一的锰添加剂与现有锰添加剂熔化速度对比数据
[0060]
【权利要求】
1. 一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂，其特征在于一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂 按质量份数由70?80份锰粉和20?30份助熔剂构成。
2. 根据权利要求1所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂，其特征在于所述的锰粉 中锰元素的质量百分含量不小于99%。
3. 根据权利要求1所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂，其特征在于所述的锰粉 中锰元素的质量百分含量为99. 2%。
4. 根据权利要求1所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂，其特征在于所述的锰粉 的平均粒度为150 y m?200 y m。
5. 根据权利要求1所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂，其特征在于所述的助熔 剂的平均粒度为180 y m?200 y m。
6. -种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂的制备方法，其特征在于一种用于铝镁合金熔铸 的锰添加剂的制备方法按以下步骤进行： 一、 按质量份数称取70?80份锰粉和20?30份助熔剂； 二、 将步骤一所述的锰粉和助熔剂混合均匀，然后在压强为7MPa?8MPa的条件下压制 成圆饼状，得到锰添加剂。
7. 根据权利要求6所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂的制备方法，其特征在于 步骤一中所述的锰粉中锰元素的质量分数不小于99%。
8. 根据权利要求6所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂的制备方法，其特征在于 步骤一中所述的锰粉中锰元素的质量百分含量为99. 2%。
9. 根据权利要求6所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂的制备方法，其特征在于 步骤一中所述的锰粉的平均粒度为150 ym?200 ym，步骤一中所述的助熔剂的平均粒度 为 180 ym ?200 ym。
10. 根据权利要求6所述的一种用于铝镁合金熔铸的锰添加剂的制备方法，其特征在 于步骤二中在压强为7. 5MPa的条件下压制成圆饼状。
【文档编号】C22C1/06GK104451229SQ201410811055
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】张忠凯, 王春阳, 张忠华, 张春宇, 李波, 张建国, 王法娟, 王春鹤, 王晓东, 李洲 申请人:哈尔滨东盛金属材料有限公司