[发明专利]一种高品质铝钛硼合金杆的制备方法

说明书

本发明提供了一种高品质铝钛硼合金杆的制备方法，属于细化剂制备。采用变频感应电炉和中频感应电炉相配合生产铝钛硼合金，在加料前对铝液进行精炼并加入氟盐和扩散剂混合物作为合金化过程中对TiAl₃和TiB₂质点的形核剂，合金化完成后形成的TiAl₃和TiB₂质点细小且分布更均匀，消除了TiAl₃质点形成杆状和TiB₂质点聚集，氟盐混合物中加入扩散剂，有效的控制了TiAl₃和TiB₂质点的聚集，在合金化过程中配备机械搅拌，有效的阻止了TiAl₃和TiB₂质点的长大并提高氟盐渣与合金的分离净化效果，通过检验分析，本发明生产的产品中TiAl₃和TiB₂质点细小，分布均匀弥散，渣含量极少，有效解决了目前市场上连铸连轧铝钛硼合金杆TiAl₃质点粗大，TiB₂质点聚集，夹渣严重在铝合金中细化能力差的问题。

技术领域

本发明属于铝钛硼合金杆制备技术领域，涉及一种高品质铝钛硼合金杆的制备方法。

背景技术

铝及铝合金细化处理能降低合金偏析、提高合金力学性能。自1969年瑞典人提出使用供料机将丝状细化剂连续加入到炉外熔体的流槽内后，在线添加晶粒细化剂得到了广泛应用。铝钛硼合金杆是目前世界铝工业中应用最广泛的晶粒细化剂。但目前市场上连铸连轧铝钛硼合金杆TiAl₃质点粗大，TiB₂质点聚集和夹渣严重，在铝合金中细化能力差。

发明内容

本发明提出一种高品质铝钛硼合金杆的制备方法，解决了现有技术中目前市场上连铸连轧铝钛硼合金杆TiAl₃质点粗大，TiB₂质点聚集和夹渣严重，在铝合金中细化能力差的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高品质铝钛硼合金杆的制备方法，包括下列步骤：

(1)配料与混料：按照重量份称取氟硼酸钾、氟钛酸钾和扩散剂，将三者加入混料机混合30min制成氟盐混合物；

(2)第一步合金化：按照重量份称取铝锭，将铝锭放入变频感应电炉中并加热至700～780℃向铝液中加入精炼剂对铝液进行精炼，开启机械搅拌机和变频感应电炉用加料机均匀的向变频感应电炉铝液内添加42％～56％氟盐混合物，搅拌60～90min后，得到铝钛硼合金液；

(3)第二步合金化：开启变频感应炉并使其处于搅拌频段，调节变频感应炉功率搅拌，并开启环保设备和搅拌装置，将44％～58％氟盐混合物通过加料机均匀加入到变频感应炉铝液中，加料时间为10～30min，通过调节变频感应炉功率与加料速度使铝液反应温度为800～950℃，加料结束20～40min后；调节变频感应炉功率，保持铝液温度为800～950℃继续搅拌10～20min，将变频感应炉切换到加热频段，保温5～10min后停炉，倒掉炉内上层的氟盐渣水层，向铝钛硼合金液内添加适量清渣剂，搅拌均匀后，除去合金液表面的浮渣；

(4)除气及精炼：将清渣后的金属液转入精炼浇铸炉，开启变频感应电炉最大功率，升温至800～1000℃，清铲炉壁，再使用旋转除气机进行旋转除气，调节中频感应炉使其处于保温状态，除气30～60min后停止除气，关炉，除去合金液表面浮渣；

(5)浇铸：清理完后再开启中频感应电炉大电流搅拌5～10min，升温至 800～900℃，调节电炉功率，使其处于保温状态，准备浇铸，浇铸温度为 800～900℃，浇铸速度为2～3t/h，调节冷却系统控制轧制温度，进轧温度为 450～550℃，轧制成铝钛硼合金杆。

作为进一步的技术方案，氟钛酸钾、氟硼酸钾、精炼剂、清渣剂和铝锭的重量比为250～280：120～140：8～12：8～12：800～1000，