铝合金铬添加剂及其制备方法与流程

本发明涉及铝合金制备技术领域，更具体地，涉及一种铝合金铬添加剂及其制备方法。

背景技术：

在铝及铝合金生产中，金属添加剂已得到广泛应用。铬是铝合金熔铸过程中需要添加的重要元素。

传统铬添加方式主要有铝铬中间合金和铬添加剂。铝铬中间合金需要经过重熔处理。这种添加剂的制备耗费能源多，制备的成本高。铬添加剂中含有氯、钠、氟等有害元素，对环境和人身的健康有害。

因此，需要提供一种新的铝合金添加剂。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种铝合金铬添加剂及其制备方法，以解决现有技术中，存在的上述至少一个技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种铝合金铬添加剂。该添加剂包括由混合在一起的雾化合金粉和成型剂压制而成的块状体，其中，以质量百分含量计算，雾化合金粉中铬的含量为75％-85％，铝的含量为15％-25％，单种杂质元素含量≤0.1％，杂质元素总含量≤0.5％。

可选地，在制备所述雾化合金粉时，采用重熔铝锭。

可选地，所述雾化合金粉的含量为99.5％，所述成型剂的含量为0.5％。

可选地，所述成型剂包括四氯化碳、丙酮、苯甲酸、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡和棕榈蜡。

可选地，以质量百分含量计算，四氯化碳为21％、丙酮为4％、苯甲酸为5％、硬脂酸钙为15％、硬脂酸为17％、石蜡为36％、棕榈蜡为2％。

根据本发明的第二方面，提供了一种铝合金铬添加剂的制备方法。该方法包括：

s1、以铝铬合金和重熔铝锭为原料，以质量百分数计算，在所述原料中铬的含量为75％-85％，铝的含量为15％-25％，单种杂质元素含量≤0.1％，杂质元素总含量≤0.5％；

s2、将所述原料在加热条件下熔化；

s3、将熔化后的所述原料输送至雾化装置中，并采用气体喷射雾化的方式进行雾化处理；

s4、将雾化后的所述原料进行冷却，以形成颗粒状，并进行过滤；

s5、将所述雾化合金粉与成型剂混合，并压制成块状体。

可选地，在s3步骤中，采用氩气作为喷射气体。

可选地，在s5步骤中，所述成型剂包括四氯化碳、丙酮、苯甲酸、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡和棕榈蜡。

可选地，在s3步骤中，熔化后的所述原料在雾化装置的口部形成文丘里效应。

可选地，在s4步骤中，经过滤后的颗粒状粉料的粒度为40-100目。

根据本发明的一个实施例，该铝合金铬添加剂清洁无污染，不含氯、钠、氟等有害元素，在熔铸过程中，熔化时无烟无尘。

此外，该铝合金铬添加剂的含量稳定均匀，熔化速度快，实收率高。

此外，该铝合金铬添加剂的含氧量低，杂质少。

此外，该铝合金铬添加剂清洁无尘，生产安全。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的一种铝合金铬添加剂的制备方法。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本发明的一个实施例，提供了一种铝合金铬添加剂。该添加剂用于熔铸铝合金。该添加剂包括由混合在一起的雾化合金粉和成型剂压制而成的块状体，其中，以质量百分含量计算，雾化合金粉中铬的含量为75％-85％，铝的含量为15％-25％，单种杂质元素含量≤0.1％，杂质元素总含量≤0.5％。雾化合金粉是指经雾化装置雾化处理后形成的颗粒状合金粉体。成型剂具有粘性。成型剂与雾化合金粉混合在一起，以使雾化合金粉具备可塑性，从而能够制备成块状体。块状体为圆饼状、片状等。

该铝合金铬添加剂清洁无污染，不含氯、钠、氟等有害元素，在熔铸过程中，熔化时无烟无尘。

此外，该铝合金铬添加剂的含量稳定均匀，熔化速度快，实收率高。

此外，该铝合金铬添加剂的含氧量低，杂质少。

此外，该铝合金铬添加剂清洁无尘，生产安全。

例如，在制备所述雾化合金粉时，采用重熔铝锭。重熔铝锭即工业纯铝锭、铝锭，采用重熔铝锭是为了减少其他金属或非金属杂质的引入，提高雾化铝铬合金粉的纯度及成品率。

在本发明的一个具体实施例中，重熔铝锭采用国标gb/t1196-2017al99.85牌号的重熔铝锭，其中铝及各杂质含量如表一所示。

表一

该重熔铝锭的各元素的含量稳定，来源广泛。制备而成的铝合金铬添加剂的熔化速度更快，实收率更高。

在本发明的一个具体实施例中，所述雾化合金粉的含量为99.5％，所述成型剂的含量为0.5％。例如，将雾化合金粉和成型剂投入卧式干粉混料机中进行混合均匀，以形成铝合金铬添加剂。该比例制备成的铝合金铬添加剂的实收率更高。

在本发明的一个具体实施例中，所述成型剂包括四氯化碳、丙酮、苯甲酸、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡和棕榈蜡。其中，四氯化碳、丙酮、苯甲酸作为溶剂，用于溶解其他的物质。该成型剂的添加量小，成型效率高。

进一步地，以质量百分含量计算，四氯化碳为21％、丙酮为4％、苯甲酸为5％、硬脂酸钙为15％、硬脂酸为17％、石蜡为36％、棕榈蜡为2％。在上述比例范围内成型剂的成型效率更加优良。成型剂的粘度适，能显著提高铝合金铬添加剂的可塑性。。

本发明实施例还提供了一种铝合金铬添加剂的制备方法。如图1所示，该制备方法包括：

s1、以铝铬合金和重熔铝锭为原料，以质量百分数计算，在所述原料中铬的含量为75％-85％，铝的含量为15％-25％，单种杂质元素含量≤0.1％，杂质元素总含量≤0.5％。

在本发明的一个具体实施例中，以铝铬合金为原料，根据原料中铬含量的不同添加相应重熔铝锭，以使原料中铬含量达到80±3％。

s2、将所述原料在加热条件下熔化。在本发明的一个具体实施例中，将所述原料熔化，以形成合金液。还可以是，采用高温加热将铝铬合金及纯铝分别熔化为合金液，再进行混合。

s3、将熔化后的所述原料输送至雾化装置中，并采用气体喷射雾化的方式进行雾化处理。雾化装置采用高温高压的气体将合金液进行喷射，合金液在高速气体的带动下从喷嘴喷出，以形成雾化。喷射出的合金液为小液滴。

s4、将雾化后的所述原料进行冷却，以形成颗粒状，并进行过滤。在小液滴冷却后成为铝铬合金粉。铝铬合金粉呈颗粒状，例如其粒径为微米级。在本发明的一个具体实施例中，通过袋式过滤回收设备对铝铬合金粉进行过滤、回收。过滤的目的是为了选取适合粒度的铝铬合金粉。

优选地，经过滤后的颗粒状粉料的粒度为40-100目。在该范围内，铝铬合金粉容易与成型剂混合。并且，在作为添加剂被添加到铝合金熔铸工艺中时，该范围的铝铬合金粉容易熔化。

过滤、回收的铝铬合金粉通过多台(例如四台)并联的离心分离设备、一台旋风分离设备和一台布袋除尘设备串联回收。

整个工艺过程是封闭进行的，喷射气体可以被回收并循环使用。

例如，喷射气体为惰性气体，例如氩气、氦气等。在该例子中，喷射气体采用高温的氩气。氩气的性质稳定，来源广泛。

s5、将所述雾化合金粉与成型剂混合，并压制成块状体。例如，采用全自动四柱液压机进行压制，以形成块状体。例如，压制成型的铝铬合金为直径*厚度分别为φ10mm*5mm的圆片状结构。

该制备方法的流程简单，原料新颖，，降低了铝合金铬添加剂的制备成本。

在本发明的一个具体实施例中，在s5步骤中，所述成型剂包括四氯化碳、丙酮、苯甲酸、硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡和棕榈蜡。上述材料制备的成型剂，成型效果良好，在使用时成型剂容易挥发，残留物少。

优选地，以质量百分含量计算，四氯化碳为21％、丙酮为4％、苯甲酸为5％、硬脂酸钙为15％、硬脂酸为17％、石蜡为36％、棕榈蜡为2％。例如，成型剂的制备方法包括：在恒温水浴条件下(例如65℃)，将上述配比的四氯化碳、丙酮、苯甲酸、硬脂酸、石蜡、棕榈蜡混合均匀；

然后，向混合物中加入硬脂酸钙，并继续混合均匀；

最后，将上述物质冷却至室温，并利用电熔蜡锅喷雾设备进行雾化，最终制备成粒度为100-325目的成型剂粉料。

可选地，在s3步骤中，熔化后的所述原料在雾化装置的口部形成文丘里效应。例如，雾化装置的口部设置有文丘里管。喷嘴位于文丘里管的出口处。文丘里管能够形成压力差，从而使得喷嘴的喷出速度更高，进而使得喷射的合金液能够形成更均匀、细腻的小液滴。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。