[发明专利]一种用于铸锭铸造的铝合金净化介质

说明书

本发明申请属于铸造净化材料技术领域，具体公开了一种用于铸锭铸造的铝合金净化介质，包括KCl 20～30份，NaCl 20～40份、Na₂CO₃ 20～65份，CaSO₄ 5～15份、Na₃AlF₆ 5～20份、CCl₄ 0.5～1.0份、草木灰20～30份。本发明主要用于制备铸锭铸造，解决了现有技术中铸锭得到的产品中杂质含量高的问题。

技术领域

本发明属于铸造净化材料技术领域，具体公开了一种用于铸锭铸造的铝合金净化介质。

背景技术

目前，业内情况是这样的：2XXX铝合金大规格铸锭在配料和熔炼过程中很容易吸入气体和产生各种夹杂物，进而直接影响合金熔体的洁净度，对后续的材料成型性能以及构件的机械性能、电化学性能有不利的影响。铸造前的熔体净化技术采用合理的熔体净化工艺，可以将铝熔体中非期望的气体、夹杂和杂质元素降低到所允许的范围内。铝熔体中的杂质气体主要是氢，占总气态杂质的70％至90％，固态夹杂主要是非金属夹杂物，包括氧化物、氮化物、硼化物等，杂质元素包括Fe，Si，部分碱金属和碱土金属元素。

铝合金熔体中的氢主要通过熔炼过程中的冶金反应进入到合金熔体中，熔体中氢的存在会对铝合金铸坯和构件的性能带来诸多不良影响，在铝合金铸坯和构件中形成气孔是影响铝合金性能的主要原因，由于气孔的存在破坏了金属材质的连续性，减少了加工构件的有效承截截面，容易在加工过程中气孔周围引起应力集中，严重影响铸坯的加工性能。除此以外，氢在半成品中易诱发分层缺陷和第二类氢脆现象，降低材料的塑性，制约成品率。常见的非金属夹渣以固态夹杂物为主，在固态夹杂物中又以Al₂O₃为主，其质量分数占固体夹杂物的95％以上。不同的非金属夹渣的尺寸差距较大，小型夹杂尺寸一般在10μm以下，中等夹杂约在40μm左右，大型的夹杂尺寸往往大于80μm，不同尺寸和类型的的夹杂对合金的性能影响不同，由于非金属夹杂与铝合金材料基体的弹性模量、硬度、膨胀系数等参数差异明显，在外力作用的下，夹杂相的尖角处会有较大应力集中，割断铝合金基体组织，显著降低材料的力学性能及抗腐蚀性能。除此以外，固态夹渣在铝合金铸造时会显著降低合金的流动性和充型的能力，增加铝熔体的吸气(吸氢)倾向，并阻碍气体的扩散和逸出，并在后续的热处理中，促进二次疏松和气泡的形成。

综上所述，由于铸锭规格较大，常规的精炼介质不能有效的降低熔炼前的杂质和氢的含量。铸锭的金相试样的观察结果表明，夹杂物有较多的聚集，主要沿晶界分布，其尺寸介于50～200μm之间，同时还可看到伴随着夹杂物形成的孔洞，其尺寸介于50～150μm之间。大量的孔洞会给铸锭后续的加工带来诸多的缺陷，对铝合金的结构性能危害巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铸锭铸造的铝合金净化介质，以解决现有技术中铸锭得到的产品中杂质含量高的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种用于铸锭铸造的铝合金净化介质，包括KCl 20～30份，NaCl 20～40份、Na₂CO₃ 20～65份，CaSO₄ 5～15份、Na₃AlF₆ 5～20份、CCl₄ 0.5～1.0份、草木灰20～30份。

进一步，包括KCl 22～28份，NaCl 22～38份、Na₂CO₃ 22～60份，CaSO₄ 8～12份、Na₃AlF₆ 8～18份、CCl₄ 0.6～0.9份、草木灰22～38份。