专利名称：一种铝合金熔液精炼剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶炼设备技术领域，具体涉及一种铝合金熔液精炼剂及其制备方法。
背景技术：
在现代汽车制造业，“轻量化”成为衡量技术发展先进的一个共识指标。铝合金具有密度小，优异的导热、导电性能，易于成型等优点而被广泛应用。铝合金成型方法主要有铸造成型和变形加工，其中，铸造成型仍然是现在铝合金生产中大量使用的成型方法。在现代铝合金铸造中，产品结构复杂化和加工工艺简单化成为降低生产成本的主要途径，为此发展了各种精密铸造工艺。压铸工艺成为主要的成型方法之一，它具有生产效率高、节省原材料、成型零件加工余量小等优点。近年来压铸工艺向高精密方向发展，随着压铸模具设计制作技术的提高，以及压铸机性能的提高，使压铸铝合金零件与其它铝合金精密铸造件具有相近的使用性能。铝合金压铸成型正成为广泛使用的铸造方法。在压铸生产时，铝合金熔液在压铸型腔中凝固。铝合金熔液在凝固过程中，铝合金熔液中的氢原子自发的形成氢气分子，自发形成的氢分子和以非金属夹杂物为形核基底形成的气泡、夹杂是造成铝合金压铸件中产生缺陷的主要原因。而铝合金熔液中绝大部分的杂质和气体来自于回炉料，如压铸后余留的料柄、流道、集渣包、废品件等，故在铝合金熔炼时，铝合金熔液的精炼处理必不可少。近年来，人们越发重视开发新型铝合金熔液精炼剂和精炼处理方法。本发明是在对我公司原有专利技术的基础上，通过生产实践，作了进一步的改进。 我公司于2008年9月8日申请的发明专利，专利号为200810212106. 2，发明名称为“压铸铝合金精炼处理装置及其精炼处理方法”，在生产实践中发现，还存在铝合金熔液精炼效果需进一步改进，铝合金熔液被易受污染、铁含量过高；精炼装置精炼不方便等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金熔液精炼剂及其制备方法，本发明制备方法简单，制得的精炼剂提高了铝合金熔液精炼效果，简化生产工艺流程，提高精炼剂利用率。为了实现上述目的本发明采用如下技术方案
铝合金熔液精炼剂，其特征在于其组成原料的重量百分比为=NaBF4 15%-25%, NaCl 35%-55%、C2Cl6 1%-10%，Na2TiF6 10%-25% 和 NaF 5%_20%。所述的铝合金熔液精炼剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤
(1)、按照所述的铝合金精炼剂的配比，称量好所需重量的NaBFpNaCLC2ClpNa2TiFf^ NaF后，分别放入烘箱中烘烤，其中，NaCl的烘烤温度为450°C 500°C，NaBF4的烘烤温度为300°C 350°C，C2Cl6的烘烤温度为70°C 90°C，Na2TiF6的烘烤温度为450°C 500°C， NaF的烘烤温度为250°C 290°C ；烘烤时间均为20min 30min ；
(2)、将上述化合物烘烤完成后，放到干燥空间冷却到室温，并将各原料混合，粉碎机搅拌并粉碎烘烤，使成分混合均勻；
(3)、将混合均勻的铝合金精炼剂用密封袋包装，存放在干燥处备用。所述铝合金精炼剂加入量为铝合金熔液质量的0. 2% 0. 9%。本发明各配方组分的作用原理
本精炼剂主要由NaBF4、NaCl、C2C16、NEi2TiF6和NaF组成，其中NaCl、NaF、NaBF4为铝合金熔剂，NaCl (氯盐)对固态Al2O3夹杂或者氧化膜有很强的浸润能力，它们容易与Al2O3发生浸润作用，甚至在熔剂全部融化以前，就开始沿着氧化铝薄膜表面流动，覆盖于铝合金熔液表面。所述熔剂在铝合金熔液温度区域，熔剂密度约为1. 5g/cm3，显著小于铝合金熔液的密度，所以铝合金熔剂能很好的铺展在铝合金熔液表面。当它们与铝合金熔液表面上的氧化膜接触时，很容易渗入到氧化铝膜内的小孔和裂纹中，在毛细管压力作用下，氧化膜被挤碎成细小颗粒，并被熔剂吸收，悬浮于铝合金熔剂中。这些熔剂化学性质稳定，不易与铝起化学反应。在氯盐中加入NaF、NaBF4等氟盐，能有效提高铝合金熔剂吸附氧化物的能力及除气效果。氟化物盐能有效地从铝合金熔液表面去除氧化膜，是由于氟盐可以与铝合金熔体发生化学反应，生成气态的A1F、BF3等化合物，它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离， 降氧化膜挤破，进入熔剂中。氟盐还可以有效提高氯盐熔剂对铝合金熔体间的表面张力，使铝合金熔体与熔剂易于分离，减少熔渣对铝合金熔液的损耗。C2Cl6, Na2TiF6作为精炼剂，同时具有对铝合金熔液进行变质处理的作用，C2Cl6, Na2TiF6与铝合金熔液及其熔液中的水分发生化学反应，生成A1C13、HCUCl2, H2, Al2O3，AlC 合金、AlTi合金等复杂成分。其中析出的气体，在上浮过程中，可以有效使铝合金熔液中的杂质及其氧化物上浮，进入到熔剂中，在除渣时一并除去。实现对铝合金熔液的净化作用。而C2C16、Na2TiF6与铝合金熔液反应形成的AlC合金、AlTi合金等，保留在铝合金熔液中，待铝合金熔液浇注到铝合金模具时，在铝合金熔液结晶时，起到晶核的作用，加速铝合金熔液的凝固，对铝合金起到变质作用。本发明的有益效果
本发明制备方法简单，制得的精炼剂提高了铝合金熔液精炼效果，简化生产工艺流程， 提高精炼剂利用率。
具体实施例方式实施例1 铝合金熔液精炼剂，其组成原料的重量百分比为=NaBF4 15%_25%、NaCl 35%-55%、C2Cl6 1%-10%，Na2TiF6 10%-25% 和 NaF 5%_20%。铝合金熔液精炼剂的制备方法，包括以下步骤
(1)、按照所述的铝合金精炼剂的配比，称量好所需重量的NaBFpNaCLC2ClpNa2TiFf^ NaF后，分别放入烘箱中烘烤，其中，NaCl的烘烤温度为450°C 500°C，NaBF4的烘烤温度为300°C 350°C，C2Cl6的烘烤温度为70°C 90°C，Na2TiF6的烘烤温度为450°C 500°C， NaF的烘烤温度为250°C 290°C ；烘烤时间均为20min 30min ；
(2)、将上述化合物烘烤完成后，放到干燥空间冷却到室温，并将各原料混合，粉碎机搅拌并粉碎烘烤，使成分混合均勻；
(3)、将混合均勻的铝合金精炼剂用密封袋包装，存放在干燥处备用。
用所述方法制备的铝合金精炼剂，具有使用方便，成分稳定，不易带入杂质、及水分的优点，精炼剂的利用率接近95%。用所述方法制备的铝合金精炼剂，具有使用效率高，铝合金精炼效果好。在具体铝合金精炼中，铸件气孔度降低1-2度，铸件氧化物夹杂也有所下降。实施例2 铝合金熔液精炼剂，其组成原料的重量百分比为=NaBF4 15%_25%、NaCl 35%-55%、C2Cl6 1%-10%，Na2TiF6 10%-25% 和 NaF 5%_20%。铝合金熔液精炼剂的制备方法，包括以下步骤
(1)、按照配制比例，称量好所需重量的NaBF4、NaCl、C2Cl6、Na2TiF6和NaF后 A、先将NaBF4、NaCl和NaF混合均勻后，放入坩埚炉内加热，温度控制在350°C 400°C 内，烘烤时间为15min 20min。B、将C2Cl6在70°C 90 °C烘烤，Na2TiF6在450 °C 500 °C烘烤，烘烤时间为 15min 20min。(2)、将上述化合物烘烤完成后，放到干燥空间冷却到室温，并将各原料混合，粉碎机搅拌并粉碎烘烤，使成分混合均勻；
(3)、将混合均勻的铝合金精炼剂用密封袋包装，存放在干燥处备用。实施例3 铝合金熔液精炼剂，其组成原料的重量百分比为=NaBF4 15%_25%、NaCl 35%-55%、C2Cl6 1%-10%，Na2TiF6 10%-25% 和 NaF 5%_20%。铝合金熔液精炼剂的制备方法，包括以下步骤
(1)、按照配制比例，称量好所需重量的NaBF4、NaCl、C2C16、Na2TiF6和NaF后 A、先将NaBF4、NaCl和NaF混合均勻后，放入坩埚炉内加热，温度控制在350°C 400°C 内，烘烤时间为15min 20min ；再加入Na2TiF6升温到450500°C烘烤15min 20min。B、将 C2Cl6 在 70°C 90°C烘烤，时间为 15min 20min。(2)、将上述化合物烘烤完成后，放到干燥空间冷却到室温，并将各原料混合，粉碎机搅拌并粉碎烘烤，使成分混合均勻；
(3)、将混合均勻的铝合金精炼剂用密封袋包装，存放在干燥处备用。
经过上述的精炼处理，得到高品质的铝合金熔液，这样的铝合金熔液用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，得到有效的控制，夹杂氧化物也明显降低，而铸件的力学性能明显提高。下面结合本上述的精炼剂的制备实施例，具体描述本发明的铝合金精炼剂的使用方法
实施例4 根据所述铝合金精炼剂，对ZLlOl (取自中国国标GB/T1173铸造铝合金)铝合金进行精炼处理，铝合金ZLlOl为Al-Si系铸造铝合金，其主要成分Si为6. 5%-7. 5%,Mg 为 0. 3%-0. 5%, Fe 小于 0. 45%, Mn 小于 0. 35%，余量为 Al。精炼剂的组分为=NaBF4为 25%，NaCl 为 55%，C2Cl6 为 5%，Na2TiF6 为 10% 和 NaF 为 5%，精炼剂的加入量为铝合金熔液的0. 9%。ZLlOl铝合金熔液经过熔炼后，在压铸测试模具中压铸铸件，得到铝合金压铸铸件的力学性能为抗拉强度为230MPa MOMPa，屈服强度为165MPa 170MPa，延伸率为5% 8%。实施例5 铝合金为ZLlOl，所述的精炼剂成分为=NaBF4为20%，NaCl为40%，C2Cl6
5为10%，Na2TiF6为20%和NaF为10%，精炼剂的加入量为铝合金熔液的0. 6%。ZLlOl铝合金熔液经过熔炼后，在压铸测试模具中压铸铸件，得到铝合金压铸铸件的力学性能为抗拉强度为235MI^a M5MPa，屈服强度为165MI^a 170MPa，延伸率为4% 8%。实施例6 铝合金为ZLlOl，所述的精炼剂成分为=NaBF4为25%，NaCl为35%，C2Cl6 为10%，Na2TiF6为25%和NaF为5%，精炼剂的加入量为铝合金熔液的0. m。ZLlOl铝合金熔液经过熔炼后，在压铸测试模具中压铸铸件，得到铝合金压铸铸件的力学性能为抗拉强度为230ΜΙ^ MOMPa，屈服强度为170ΜΙ^ 175MPa，延伸率为4% 6%。实施例7 铝合金为ZLlOl，所述的精炼剂成分为=NaBF4为20%，NaCl为35%，C2Cl6 为1%，Na2TiF6为24%和NaF为20%，精炼剂的加入量为铝合金熔液的0. 7%。ZLlOl铝合金熔液经过熔炼后，在压铸测试模具中压铸铸件，得到铝合金压铸铸件的力学性能为抗拉强度为MOMPa 250MPa，屈服强度为155MPa 165MPa，延伸率为5% 8%。实施例8 铝合金为ZLlOl，所述的精炼剂成分为=NaBF4为25%，NaCl为35%，C2Cl6 为10%，Na2TiF6为10%和NaF为20%，精炼剂的加入量为铝合金熔液的0. m。ZLlOl铝合金熔液经过熔炼后，在压铸测试模具中压铸铸件，得到铝合金压铸铸件的力学性能为抗拉强度为220MPa 230MPa，屈服强度为165MPa 170MPa，延伸率为6% 8%。ZLlOl铝合金经过上述精炼剂处理后，力学性能明显提高，并且适用于在铝合金压铸领域。
权利要求
1.一种铝合金熔液精炼剂，其特征在于其组成原料的重量百分比为NaBF4 15%-25%、 NaCl 35%-55%、C2Cl6 1%_10%，Na2TiF6 10%-25% 和 NaF 5%_20%。
2.一种如权利要求1所述的铝合金熔液精炼剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)、按照所述的铝合金精炼剂的配比，称量好所需重量的NaBFpNaCLC2ClpNa2TiFf^ NaF后，分别放入烘箱中烘烤，其中，NaCl的烘烤温度为450°C 500°C，NaBF4的烘烤温度为300°C 350°C，C2Cl6的烘烤温度为70°C 90°C，Na2TiF6的烘烤温度为450°C 500°C， NaF的烘烤温度为250°C 290°C ；烘烤时间均为20min 30min ；(2)、将上述化合物烘烤完成后，放到干燥空间冷却到室温，并将各原料混合，粉碎机搅拌并粉碎烘烤，使成分混合均勻；(3)、将混合均勻的铝合金精炼剂用密封袋包装，存放在干燥处备用。
全文摘要
本发明公开了一种铝合金熔液精炼剂及其制备方法，其主要是将组成原料NaBF4、NaCl、C2Cl6、Na2TiF6和NaF按一定重量百分比进行烘烤、混合处理得到。本发明制备方法简单，制得的精炼剂提高了铝合金熔液精炼效果，简化生产工艺流程，提高精炼剂利用率。
文档编号C22C1/06GK102409193SQ20111034566
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月5日 优先权日2011年11月5日
发明者徐章跃 申请人:镁联科技(芜湖)有限公司