[发明专利]用于铝合金冶炼的钒添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于铝合金冶炼的钒添加剂，其为各组分原料粉末压制而成，包括如下重量百分比的组分：钒铁粉90％～99％、铝粉0％～9.49％、表面活性剂0.01％～3％、铝的无机盐0.01％～5％、粘结剂0～3％。还公开了其制备方法：(1)粉碎：在惰性气体保护下，将钒铁、铝金属及铝的无机盐分别进行粉碎；(2)称料：将钒铁粉、铝粉、铝的无机盐粉末按比例称；(3)制备表面活性剂溶液和粘结剂溶液；(4)将步骤(2)所得的钒铁粉、铝粉及铝的无机盐粉末进行混料，得到初步混和料；(5)将步骤(3)的表面活性剂溶液和粘结剂溶液喷洒在初步混合料中，进行混料；(6)压制成型。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种用于铝合金冶炼的钒添加剂及其制备方法。

背景技术

随着铝加工及铝合金工业不断发展，铝合金的研制被列为重点发展的技术，合金化是铝合金生产工艺流程中重要的一环。合金添加元素在熔融铝中的溶解是合金化的重要过程。元素的溶解与其性质有密切关系，受添加元素固态结构结合力的破坏和原子在铝液中的扩散速度控制。铝合金常用的合金元素有：硅、铬、铜、镁、镍、锌、钒、钛等。一些低熔点或溶解度大的合金元素如镁、铜等可以直接加入铝熔体中，而大部分熔点高的合金元素如铬、镍、钛等，由于与铝的熔点差距太大，无法直接进行添加，需要通过中间合金的方式进行加入。这是因为如将铬、镍、钛等金属熔化，则熔炉温度必需达到1000度以上，而铝的熔点只有660度，如果在1000多度的温度下，则部分铝熔体会汽化，且熔炉内未汽化的铝液在如此高温下极易与周围的氧气、氢气、水等发生化学反应，形成难以去除的杂质，生成的铝合金熔体的合金含量与实际所需的合金含量偏差过大，从而导致合金机械性能无法满足要求，造成资源浪费。

为了避免上述不足，人们采用中间合金的方式降低合金元素熔融过程时所需的温度。中间合金的生产工艺是这样的：首先将所炼制的合金中含量最大的、熔点较低的金属熔化。然后将熔点较高的及含量较少的元素加入，溶解而制成合金。熔炼中间合金时，需要添加少量熔剂保护，以免气体进入合金，还可去除部分杂质。熔化后要充分搅拌，使成分均匀后铸锭。有些高质量的中间合金需要在真空中或保护气氛下熔炼和浇铸。评判铝合金的品质好坏的主要标准是合金中是否含有杂质或者杂质含量的多少，理想的铝合金是没有杂质的，因此杂质越少越好，因此对于铝合金所用的中间合金的品质要求极高，就需要在真空中或保护气氛下熔炼烧铸，生产工艺条件要求高，生产成本增加及效率大大降低。另外，由于中间合金所含的合金元素含量较低，在称料计算时，所用的中间合金量就会较大，为了保证熔融中间合金的温度，每次投放中间合金的量不能过多，加量过多会导致铝熔体温度降低，无法熔解中间合金，所以生产同一型号的铝合金时，用中间合金进行合金化就需要采用多次少量方式进行添加投放在铝熔体中，这样就会导致产生如下问题：1、熔化中间合金所需的时间过长；2、铝熔体长时间与大气中的氧气、氢气、碳、水分等其他物质发生反应生成的杂质量增多，导致铝合金的品质降低；3、熔化时间长会增加能耗，会增加铝熔体的烧损及吸气。