[发明专利]控制TiC颗粒团平均名义直径的铝钛碳合金制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，更具体地说，涉及一种控制TiC颗粒团平均名义直 径的铝钛碳合金制备方法。

背景技术

铝钛碳合金是一种目前在全球范围内铝材加工中普遍使用并最为有效的 细化铝及铝合金晶粒的中间合金。在铝或铝合金中加入上述铝钛碳合金，可以 使得该铝或铝合金的晶粒细化，从而使得其屈服强度、压延塑性及韧脆转折温 度等性能都有极大的提高，可以在众多领域中使用，例如航空领域等等。目前 在全球范围内普遍使用并且有效实现工业化铝钛碳中间合金制造方法是氟钛 酸钾碳铝热反应法，这种方法产生大量的TiC作为晶粒细化后的铝或铝合金的 晶核。在铝钛碳合金中，TiC以颗粒团的形式存在，其本身的平均名义直径越 细小，其对铝或铝合金的晶粒细化能力就越能得到提升。而提升铝钛碳对铝及 铝合金的细化能力，使我们在铝加工中得到更为细小的晶粒组织，从而使得被 加工的铝材具备更大的屈服强度，更优的压延塑性以及更低的韧脆转折温度。 因此，人们总是希望得到的铝钛碳合金中的TiC颗粒团平均名义直径较为细 小。但是，在现有技术中，通常是在外部加热的坩埚或单频(通常是工频)感 应电炉中进行上述氟钛酸钾碳铝热反应的，其产生出来的铝钛碳合金中的TiC 颗粒团平均名义直径由于上述反应过程中通过其自身的运动及碰撞而变得较 大，从而使得被这种具有较大的TiC颗粒团平均名义直径的铝钛碳合金细化后 的铝或铝合金的晶粒尺寸较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中铝钛碳合金中的TiC颗粒 团平均名义直径较大从而使得该铝钛碳对铝或铝合金的晶粒细化能力不好的 缺陷，提供一种使得得到的铝钛碳合金中TiC颗粒团平均名义直径较小的控制 TiC颗粒团平均名义直径的铝钛碳合金制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种控制TiC颗粒团平 均名义直径的铝钛碳合金制备方法，包括如下步骤：

A)加热盛放于所述感应电炉中的液态铝，使所述感应电炉及所述液态 铝在设定温度保持第一设定时间；

B)加入合金材料，包括氟钛酸钾和碳；

C)所述感应电炉的线圈保持其流过电流，作用于所述感应电炉内部的 液态合金，并使其在所述设定温度上维持第二设定时间。

在本发明所述的方法中，所述步骤A)中的设定温度包括790-850℃；所 述第一设定时间包括3-8分钟。

在本发明所述的方法中，所述铝、氟钛酸钾、碳的重量比为1000∶250∶ 3。

在本发明所述的方法中，所述步骤C)中所述第二设定时间为40-90分钟。

在本发明所述的方法中，所述氟钛酸钾和碳为粉状。

在本发明所述的方法中，所述感应电炉包括多个线圈，所述步骤C)中进 一步包括在所述每个线圈上分别施加产生不同电磁场的、不同频率的电流。

在本发明所述的方法中，所述线圈包括流过第一频率电流的第一线圈、流 过第二频率电流的第二线圈和流过第三频率电流的第三线圈；所述第一频率包 括50Hz，所述第二频率包括500-1200Hz，所述第三频率包括1500-2500Hz。

在本发明所述的方法中，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈具有不同的 直径且分别以所述感应炉炉体为圆心同心设置并包围所述感应电炉炉体；所述 第三线圈靠近所述炉体外表面，所述第一线圈远离所述炉体外表面，所述第二 线圈位于所述第一线圈和第三线圈之间；所述第一线圈与所述炉体轴向外表 面、第一线圈和第二线圈以及第二线圈和第三线圈之间在其截面上保持一设定 距离，所述设定距离包括5-15厘米。

在本发明所述的方法中，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈按照设定方 式同时流过其对应频率的电流或两两或单独流过其对应的电流。

实施本发明的控制TiC颗粒团平均名义直径的铝钛碳合金制备方法，具有 以下有益效果：由于在其使用的感应电炉炉体外部设置有多个线圈，而且这些 线圈流过的电流的频率各不相同。于是，在上述炉体内部有多个交变磁场叠加， 使得上述炉体内部各部分均受到磁力的作用，使得得到的铝钛碳合金中TiC 颗粒团平均名义直径较为细小，进而提高铝钛碳合金对铝或铝合金的晶粒细化 能力。

附图说明

图1是本发明控制TiC颗粒团平均名义直径的铝钛碳合金制备方法实施例 中的熔炼流程图；