[发明专利]一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法。

背景技术

中国在世界各国的铝材消费量排名榜中排第三，虽然在中国铝材的产量居于世界的第二位，但中国使用的铝材大多采用进口，是世界最大的铝材进口国。之所以出现这种现状，主要是因为在生产过程控制、产品质量控制以及生产规模等这些方面上，中国的铝材行业与先进国家相比还差得很远。最重要的是，在高质量的铝坯供给方面中国表现出能力不足和缺口大是主要的问题。在熔炼、浇铸过程中，铝及其合金很容易被氧化和吸收气体，这种特性使得气体和夹杂物容易在铝液中形成，继而造成铸件的缩松、气孔、裂纹、缩孔等一系列缺陷，而这些缺陷在很大程度会导致铸件的疲劳抗力、强度、塑性、耐蚀等性能明显变差，会直接使得产品的质量明显下降，严重的甚至会造成整个铸件的报废，这些都使得铝及其合金的应用受到了很大程度上的限制。

铝合金中的含氢量、非金属夹杂物含量的要求会随着其用途的不同而变化。如应用在航空、航天方面的铝合金氢含量一般不能超过0.10ml/100gAl，夹杂物含量也不能过高，非金属夹杂物的尺寸上要求不能有1-5μm的颗粒和聚集物。此外，铝材的氢含量要求在高质量的电子工业方面是低于0.06ml/100gAl。由此可见，研究铝及其合金中存在的气体和夹杂物，了解气体和夹杂物的产生机理，通过开发出高效、低成本的新型精炼剂，从而达到降低铝合金熔体中的含气量和非金属夹杂物含量的效果，提高铝合金材料的性能是至关重要的。熔体净化工艺水平的提高直接影响到铝合金材料冶金质量的提高，因此，研究熔体净化工艺己经是世界各国冶金及熔铸方面的学者非常关注的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，以解决铝合金中的含氢量、非金属夹杂物含量高的问题，实现降低铝合金熔体中的含气量和非金属夹杂物含量的目标，提高铝合金材料的性能。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金熔炼用精炼剂，以重量份为单位，包括以下原料：KCl 30-40份、NaCl 20-30份、KNO₃ 30-40份、MgS 10-15份、CaS 5-10份、A1F₃ 6-11份、NaF 3-8份、MgF₂ 3-8份、Na₃A1F₆ 4-10份、Na₂SiF₆ 2-7份、FNd 0.2-0.6份、F₃La 0.5-1.1份。

优选地，所述精炼剂以重量份为单位，包括以下原料：KCl 33-36份、NaCl 24-26份、KNO₃ 33-37份、MgS 11-14份、CaS 6-8份、A1F₃ 7-10份、NaF 4-6份、MgF₂ 5-7份、Na₃A1F₆5-8份、Na₂SiF₆ 3-6份、FNd 0.3-0.5份、F₃La 0.7-1.0份。

更优选的，所述精炼剂以重量份为单位，包括以下原料：KCl 35份、NaCl25份、KNO₃36份、MgS 12份、CaS 7份、A1F₃ 8份、NaF 5份、MgF₂ 6份、Na₃A1F₆ 7份、Na₂SiF₆ 5份、FNd 0.4份、F₃La 0.9份。

本发明还提供一种铝合金熔炼用精炼剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将La₂O₃溶解于盐酸中并稀释至120-130g/L，加热溶液至72-75℃，添加48％的氢氟酸，搅拌，得沉淀物，再将沉淀物洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水得到F₃La粉末；

S2：将Nd₂O₃溶解于盐酸中并稀释至120-130g/L，加热溶液至72-75℃，添加48％的氢氟酸，搅拌，得沉淀物，再将沉淀物洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水制得FNd粉末；