一种均质化铝钪中间合金的制备方法与流程

本发明涉及铝合金，具体涉及一种均质化铝钪中间合金的制备方法。

背景技术：

1、钪是铝合金最为有效的晶粒细化剂，实用表明，al-sc合金材料具有重量轻、强度大、塑性高、耐高温、耐腐蚀和焊接性好等优点，因此，这种合金系列在导弹、核反应堆、航天、航空、船舶、轻型汽车、高速列车、体育器材及高科技领域中的应用已日益广泛。据了解，苏联较早于20世纪60年代开始研用al-sc-li合金(含sc 0.1％～0.2％)。90年代后，俄罗斯在原有条件下研发了七种al-sc合金，并在航天航空中成功用作结构材料，已成为世界生产及应用al-sc合金的主要国家。美国曾在合金al-mg-cu-li加入sc后提高了应用性能，并已作为航天飞机的结构材料。20世纪60年代，我国曾研究al-li-sc合金，90年代，在al-li中加入sc提高和改善al-li-sc合金性能。2000年后，我国已能生产al-sc产品如al-mg-sc-zr和al-zn-mg-sc等，并逐步在国防军工及高技术产品中推广应用，发展前景看好。我国具有丰富的钪资源，也有成熟生产技术可生产sc、sccl3及sc2o3等产品，以作为制造al-sc合金的原料，这为今后发展al-sc系列产品奠定了物质基础和优势条件。

2、目前现有技术中，采用金属钪、氯化钪或氧化钪生产铝钪中间合金存在钪偏析的问题，为后续利用铝钪中间合金带来不利影响。

技术实现思路

1、为了解决利用氧化钪生产铝钪中间合金的偏析问题，本发明提供了一种均质化铝钪中间合金的制备方法。

2、一种均质化铝钪中间合金的制备方法，包括：

3、熔炼：将氧化钪、熔盐和铝锭升温至1000～1200℃，然后在900～1000℃保温搅拌，所述氧化钪、熔盐和铝锭的质量比为：3.5～4.5：50～65：100；

4、经除杂和保温得到铝钪中间合金液；

5、经扒渣、浇铸和冷却得到铝钪中间合金。

6、进一步地，所述熔炼在非真空中频炉中进行。

7、进一步地，所述升温为：以10～20kw/h匀速升温。

8、进一步地，所述保温搅拌时间为30～60min。

9、进一步地，所述熔盐为氟化钪、氯化钾、氟化钠、氯化钠和冰晶石，质量比为1.5～2.5：8～10:5～6:9～11:30～32。

10、进一步地，所述氧化钪、氟化钪、氯化钾、氟化钠、氯化钠、冰晶石和铝锭的质量比为4：2：9：5.5：10：30：100。

11、进一步地，所述除杂为：通入纯度大于99.99％的氩气，吹氩10～20min。

12、进一步地，所述保温为在分别在900～950℃和800～850℃，保温0.5～1小时。

13、进一步地，所述浇铸温度为750～800℃。

14、进一步地，所述冷却为：水冷模具循环水温度5～15℃，流量设定为0.5～1.5m3/h，冷却5～8s。

15、本发明提供的一种均质化铝钪中间合金的制备方法，通过工艺优化，得到的铝钪中间合金偏析率低、成分均匀、含杂低。

技术特征：

1.一种均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述熔炼在非真空中频炉中进行。

3.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述升温为：以10～20kw/h匀速升温。

4.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述保温搅拌时间为30～60min。

5.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述熔盐为氟化钪、氯化钾、氟化钠、氯化钠和冰晶石，质量比为1.5～2.5：8～10:5～6:9～11:30～32。

6.如权利要求5所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述氧化钪、氟化钪、氯化钾、氟化钠、氯化钠、冰晶石和铝锭的质量比为4：2：9：5.5：10：30：100。

7.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述除杂为：通入纯度大于99.99％的氩气，吹氩10～20min。

8.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述保温为在分别在900～950℃和800～850℃，保温0.5～1小时。

9.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述浇铸温度为750～800℃。

10.如权利要求1所述的均质化铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：所述冷却为：水冷模具循环水温度5～15℃，流量设定为0.5～1.5m3/h，冷却5～8s。

技术总结
本发明公开了一种均质化铝钪中间合金的制备方法，包括：熔炼：将氧化钪、熔盐和铝锭升温至1000～1200℃，然后在900～1000℃保温搅拌，所述氧化钪、熔盐和铝锭的质量比为：3.5～4.5：50～65：100；经除杂和保温得到铝钪中间合金液；经扒渣、浇铸和冷却得到铝钪中间合金。本发明的制备方法，通过工艺优化，得到的铝钪中间合金偏析率低、成分均匀、含杂低。

技术研发人员：张文浩,叶宏明,沈金武,盖阔,郑祥伟,陈坛杰,魏衔廷
受保护的技术使用者：中冶瑞木新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15