[发明专利]一种高质量Al-5Ti-1B中间合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝基中间合金的制备技术领域，具体涉及一种高质量Al-5Ti-1B中间合金的制备方法。

背景技术

Al-Ti-B合金是工业上广泛使用的铝合金晶粒细化剂，对提高铝合金的质量和性能极为重要。随着工业技术的不断发展，对Al-Ti-B合金质量与变质性能的要求日益提高。通常在生产Al-Ti-B合金时易于出现合金中TiAl₃相尺寸过大或过小、合金含渣量较高、纯净度较低的问题。研制Al-Ti-1B中间合金的生产技术，以提高Al-Ti-B中间合金的质量，满足铝合金生产行业对高质量Al-Ti-B中间合金的需求，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高质量Al-5Ti-1B中间合金的制备方法，满足工业生产需求。

本发明的技术方案是：

一种高质量Al-5Ti-1B中间合金的制备方法，该方法采用氟盐混合物与铝熔体进行化学反应获取Al-5Ti-1B中间合金；其中：按照氟盐混合物中各组分占所述铝熔体的质量百分比计，所述氟盐混合物由22～30%的K₂TiF₆、10～14%的KBF₄、3.5～4.1%的Na₃AlF₆、0.015～0.035%的CaF₂和0.015～0.035%的MgF₂组成；

该方法具体包括如下步骤：

（1）所述的高质量Al-5Ti-1B中间合金的制备方法，首先用中频感应炉将纯铝熔化，获得铝熔体；然后将熔体升温至775～825℃；将所述氟盐混合物全部覆盖于铝熔体表面，并在775～825℃保温反应30min（以获得Al₃Ti粒子细小的中间合金熔体），获得Al-5Ti-1B中间合金熔体及氟盐。

（2）将步骤（1）所得Al-5Ti-1B中间合金熔体及氟盐转入电阻炉内，在775～825℃静置保温20～40min，以调整Al-5Ti-1B中间合金熔体中Al₃Ti粒子尺寸与分布，并去除夹渣物，提高合金熔体纯度。

（3）将Al-5Ti-1B中间合金熔体表面的氟盐倒出，对合金熔体进行搅拌后，将其浇入金属模，获得Al-5Ti-1B中间合金。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明方法制备的中间合金中，Al₃Ti颗粒分布弥散，尺寸适中，形状为块状，对铝及合金的变质效果好。

2、本发明方法制备的中间合金其含渣量低、纯净度高，能够满足铝合金生产行业对高质量Al-Ti-B中间合金的需求。

附图说明

图1为实施例1中Al-5Ti-1B合金组织形貌；其中：图(a)：标尺50μm；图(b)：标尺2μm。

图2为实施例2中Al-5Ti-1B合金组织形貌；其中：图(a)：标尺100μm；图(b)：标尺2μm。

图3为细化实验用不锈钢模。

图4为经本发明制备的Al-5Ti-1B合金细化处理后工业纯铝的晶粒组织。

图5为经用某商用Al-5Ti-1B合金细化处理后工业纯铝的晶粒组织。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详述本发明。

实施例1

将1.3公斤纯铝在感应坩埚内熔化并加热至810℃，将312克K₂TiF₆、145克KBF₄、48.4克Na₃AlF₆、0.3克CaF₂和0.3克MgF₂粉（粒度160目-300目）混合均匀后覆盖于铝熔体表面，在810℃下保温27min，将上述合金熔体及氟盐转入电阻炉内在810℃静置保温26min，将合金熔体表面氟盐倒出，对合金熔体进行搅拌后，将其浇入金属模，形成中间合金锭。

图1为Al-5Ti-1B合金组织形貌。分析表明，本实施例所研制的Al-5Ti-1B合金中TiAl₃颗粒尺寸在4.0～81.3之间，平均尺寸为20.4μm，TiB₂颗粒尺寸在0.16～0.50μm之间，平均尺寸为0.33μm，合金中夹渣物含量很低。

实施例2