[发明专利]一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂。

背景技术

自60年代末起Al-Ti-B中间合金晶粒细化剂一直是铝工业界优先采用的细化剂，尤其是近十几年来由于供货厂不断采取技术措施极积改进质量，在提高产品金属净度和晶粒细化效果方面取得了较大的改善。90年代的Al-Ti-B质量比以前已大大提高，如99.7％工业纯铝的晶粒尺寸90年代为150μm左右，而以前为200μm以上。尽管如此，现有TiB2颗粒聚集缺陷，铝工业界很久以来便希望能有一种可接受的Al-Ti-B替代品。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂，其特征在于该合金的重量百分比组成为含3％-6％Ti和0.02％-0.5％C，其余为铝和不可避免的杂质，其中Ti∶C比为25∶1。

一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂的制备方法，其特征在于是首先在铝熔体中加入海绵钛制备Al-Ti合金，将制备的Al-Ti合金熔体，用旋转精炼装置的石墨转子将选自工业石墨、天然石墨、非晶质石墨、活性碳和碳黑碳的一种制备的碳粉引入熔体，石墨转子旋转速度为100rpm-400rpm，200rpm-300rpm，搅拌至无单体碳存在时为止。

为了达到碳粉粒均布于熔体中的目的，将碳粉在200℃-300℃温度下烘干1小时-5小时除去水份，改善润湿性。

本发明提供的生产含TiC的合金方法包括把碳粉粒彻底均布于金属熔体中和使分散开的碳粉粒与该金属熔体中的钛反应，在熔体中生成微细分散的TiC的质点。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂，其特征在于该合金的重量百分比组成为含3％-6％Ti和0.02％-0.5％C，其余为铝和不可避免的杂质，其中Ti∶C比为25∶1。

一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂的制备方法，其特征在于是首先在铝熔体中加入海绵钛制备Al-Ti合金，将制备的Al-Ti合金熔体，用旋转精炼装置的石墨转子将选自工业石墨、天然石墨、非晶质石墨、活性碳和碳黑碳的一种制备的碳粉引入熔体，石墨转子旋转速度为100rpm-400rpm，200rpm-300rpm，搅拌至无单体碳存在时为止。

具体实施例1

将20kg99.7％Al和1.1kg海绵钛用石墨坩埚将铝熔化于800℃-900℃温度加海绵钛制成Al5Ti合金熔体，用旋转精炼装置的转子通入氮或氩气在200rpm引入80克石墨粉粒，使碳与熔体中的钛反应生成TiC。石墨粉在使用前于200℃温度保持2小时以上除去水份，粒度平均为20μm。熔体在铸造前过热至1300℃以上保持5-10min，解除Al4C3和Ti3AlC在TiC周围形成的包覆层，避免减弱或破坏α-Al的有效形核能力，然后将制得的AlTiC熔体彻底清除浮渣，浇铸成所要求的铸锭。将这样制得的AlTiC中间合金进行含碳量化分析结果为0.35％C，进行晶粒细化的结果试样平均晶粒尺寸为85μm。

具体实施例2

按照例1，用99.7％Al20kg，于750℃-800℃温度下加入5.6kgKTF6(氟钛酸钾)和85克活性碳反应20-30分钟后扒去浮渣，升温至1100℃了0.16％的AlTiC中间合金，粒细化试样的平均晶粒尺寸为97m。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。