[发明专利]提高Al-Zn-Mg-Cu系合金熔体纯净度的方法

说明书

本发明公开了一种提高Al‑Zn‑Mg‑Cu系合金熔体纯净度的方法，包括以下步骤：熔化铝合金的原料得到熔体，准备精炼剂，将所述精炼剂分成N份且每份用铝箔包覆，得到N个精炼包，将N个精炼包放入所述熔体中，对所得熔体进行真空精炼，向熔体中投入用铝箔包覆的熔剂，将铝箔包覆的熔剂压至距离熔体液面距离为熔体深度0.5～0.7倍的位置，转动熔剂直至熔剂熔化，自然冷却至室温20～25℃。本发明精炼剂选用纯度大于99.7％的MgO粉末作为精炼剂中的一部分，Mg本身为组成合金的成分，它既不污染合金又能减缓C₂Cl₆与熔体的过快反应，抑制精炼烟尘减轻环境污染，利用此技术生产的铝合金铸锭冶金质量可达到“AAA”级探伤标准。

技术领域

本发明属于铝合金冶炼技术领域，具体来说涉及一种提高Al-Zn-Mg-Cu系合金熔体纯净度的方法。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu系时效硬化合金是一种高强度铝合金，具有低密度、高强度、高断裂韧性和高横向性能，成为军事和航空航天工业的新型结构材料。由于其使用条件苛刻，成品组织要求不允许有裂纹、气孔、氧化膜、疏松、粗晶环等缺陷，这就对合金浇铸前的熔体纯洁度要求高于一般的铝合金。熔体纯洁度问题包括气体污染、夹杂物。熔化过程中采用熔剂进行覆盖，以减少氧化吸气。熔剂精炼通过与熔体中的氧化夹杂物发生吸附、溶解而实现减少夹杂物的作用。常用的精炼剂以氯化物为基础，有氯化锌、氯化锰、六氯乙烷(C₂Cl₆)等，它们和铝反应生成不溶于铝液的低沸点化合物，在铝液中形成气泡，上浮时起去气、清除杂质的作用。C₂Cl₆的分解产物是Cl₂和C，其产生的纯净Cl₂是除气除渣效果最好的精炼剂，微量的纳米级C起到变质作用的同时又不污染合金，但C₂Cl₆与合金铝液反应过于激烈，需要添加减缓反应速度的精炼剂(缓冲剂)。常规减缓反应速度的精炼剂一般用TiO₂和冰晶石，对于一般的铝合金而言能够达到有效的净化效果，但对纯净度要求更高的合金而言会对合金造成污染，并且精炼过程产生大量烟尘污染环境。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高Al-Zn-Mg-Cu系合金熔体纯净度的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种提高Al-Zn-Mg-Cu系合金熔体纯净度的方法，包括以下步骤：

S1，熔化铝合金的原料得到熔体，使所述熔体的温度保持在690～710℃；准备精炼剂，所述精炼剂由六氯乙烷和MgO粉末均匀混合制成，所述六氯乙烷为所述熔体的0.2-0.4wt％，所述MgO粉末为所述熔体的0.06-1wt％；将所述精炼剂分成N份且每份用铝箔包覆，得到N个精炼包，N≥1，当N等于1时将该1个精炼包放入所述熔体中，当N大于1时将N个精炼包先后间隔放入所述熔体中，其中，将精炼包压至距离熔体液面距离为熔体深度0.5～0.7倍的位置，转动该精炼包使所述精炼剂释放精炼气体(精炼气体为Cl₂)，待熔体内停止冒出气泡再放入下一个所述精炼包；

在所述S1中，按质量百分比计，所述铝合金包括：9.0～9.3％的Zn，2.3～2.8％的Mg，2.5～2.7％的Cu，0.15～0.25％的Zr，0～0.2％的Yb，剩余为Al。

在所述S1中，用感应加热炉熔化铝合金的原料。

在所述S1中，所述六氯乙烷的纯度＞99.7％，所述MgO粉末的纯度＞99.7％。

在所述S1中，所述精炼剂的制备方法为：将所述六氯乙烷和MgO粉末于70～90℃下烘干1～2小时，再将烘干后的六氯乙烷和MgO粉末均匀混合，得到所述精炼剂。

在所述S1中，每个精炼包内精炼剂的质量不超过300g，优选为180～220g。