一种铝钛硼稀土合金的制备方法及制备的合金与流程

文档序号:37103326发布日期:2024-02-22 21:01阅读:19来源:国知局

本发明属于合金制备,特别涉及一种铝钛硼稀土合金的制备方法及制备的合金。


背景技术:

1、晶粒细化是提高铝及铝合金产品质量的重要性方法之一,目前铝合金晶粒细化剂主要有al-ti-b,tib2离子团聚和细化效果易衰退是al-ti-b晶粒细化剂难以克服的缺点。在铝钛硼中加入稀土,re极易与al、ti形成altire,其在铝液中不稳定,很快被分解释放出re元素,降低了表面能,减少了tib2相的聚集倾向,从而降低了其衰减效果,增加了形核粒子的数量,产生了明显的细化效果,re极易吸附偏聚在铝熔体的晶界和相界面上,阻碍tial3相的生长,阻止针条状tial3相的形成,也增加了成核机率。稀土在铝合金中具有降低铝及铝合金中氢、氧和硫含量的效果,在铝液中加入re,有助于更好地清除有害杂质、细化杂质或改变其形貌,使之晶粒细化并分布均匀;另外,re与低熔点有害杂质形成res、reas、repb等二元化合物,而这些化合物具有熔点高、密度小、化学性质稳定的特点,可以上浮成渣、捞除,从而净化铝液;遗留的微细质点成为铝的异质晶核从而细化晶粒。然而,由于稀土极易氧化,特别是高稀土(5%-10%)含量铝钛硼合金的制备更加困难,合金粘度大,制备时稀土氧化严重,合金中氧化物多,不利于合金的广泛使用。


技术实现思路

1、本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种铝钛硼稀土合金的制备方法及制备的合金。

2、本发明是通过如下技术方案实现的:

3、一种铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是,包括以下步骤:

4、将铝锭加入到感应电炉中,熔化并升温至780~820℃;加入稀土一,将感应电炉调整为搅拌模式,搅拌功率为100~140kw;将氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料一加入感应电炉内,反应20~30min;反应完毕后倾倒出合金表面上的熔盐,加入稀土二;然后加入氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料二,搅拌功率为100~140kw,反应20~30min,反应完毕后倾倒出合金表面上的熔盐;加入氧化钙清理合金表面剩余熔盐;清理完毕后,向感应电炉内通氩气进行精炼除气20~30min;精炼除气完毕清理合金表面浮渣,将合金铸造成华夫锭或连铸连轧成线杆。

5、优选的,稀土一为稀土一和稀土二总重量的10~20%。

6、优选的,按每吨铝水2kg的标准加入氧化钙。

7、优选的,氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料一中,氟钛酸钾与氟硼酸钾的重量比为2~5:1。

8、优选的,氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料二中,氟钛酸钾与氟硼酸钾的重量比为0.5~1:1。

9、优选的,铝锭纯度>99.7%,氟钛酸钾纯度>98%,氟硼酸钾纯度>98%,稀土中镧铈含量>98%。

10、所制备的铝钛硼稀土合金,其特征是,包括以下质量百分比成分:钛3~5%,硼0.2~1.2%,稀土5~10%,余量为铝。

11、本发明的有益效果是:将氟钛酸钾、氟硼酸钾混合料及稀土加入到铝水中,直接生产出高稀土含量铝钛硼稀土合金,使用此工艺生产的铝钛硼稀土合金中tial3形貌为块状,使用时极易溶于铝水中,合金中tib2粒子分布弥散,离子尺寸小于2um,极大的减少了tib2的团聚,同时使在合金制备中氟钛酸钾和氟硼酸钾反应生成的氟铝酸钾覆盖于合金表面,杜绝了稀土熔解时与氧气的接触,彻底克服了铝钛硼稀土合金制备时稀土氧化损耗的问题,同时此工艺不仅适用于制备高稀土含量铝钛硼稀土合金,也可以用于制备高稀土含量铝钛碳稀土合金和铝钛碳硼稀土合金。



技术特征:

1.一种铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是:稀土一为稀土一和稀土二总重量的10~20%。

3.根据权利要求1所述的铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是:按每吨铝水2kg的标准加入氧化钙。

4.根据权利要求1所述的铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是:氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料一中,氟钛酸钾与氟硼酸钾的重量比为2~5:1。

5.根据权利要求1所述的铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是:氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料二中,氟钛酸钾与氟硼酸钾的重量比为0.5~1:1。

6.根据权利要求1所述的铝钛硼稀土合金的制备方法,其特征是:铝锭纯度>99.7%,氟钛酸钾纯度>98%,氟硼酸钾纯度>98%,稀土中镧铈含量>98%。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的铝钛硼稀土合金的制备方法制备出的合金,其特征是,包括以下质量百分比成分:钛3~5%,硼0.2~1.2%,稀土5~10%,余量为铝。


技术总结
本发明涉及一种铝钛硼稀土合金的制备方法,将铝锭加入到感应电炉中,熔化并升温;加入稀土一,将感应电炉调整为搅拌模式;将氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料一加入感应电炉内;倾倒出合金表面上的熔盐,加入稀土二;然后加入氟钛酸钾和氟硼酸钾混合料二,反应完毕后倾倒出合金表面上的熔盐;加入氧化钙清理合金表面剩余熔盐;清理完毕后,通氩气进行精炼除气;精炼除气完毕清理合金表面浮渣。本发明的有益效果是:使用此工艺生产的铝钛硼稀土合金中TiAl3形貌为块状,合金中TiB2粒子分布弥散,离子尺寸小于2um,极大的减少了TiB2的团聚,杜绝了稀土熔解时与氧气的接触,彻底克服了铝钛硼稀土合金制备时稀土氧化损耗的问题。

技术研发人员:卞金涛,牟俊东,顾羽,李振鹏,杨娜
受保护的技术使用者:山东滨州华创金属有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/21
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