[发明专利]铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法在审
申请号: | 202010417456.3 | 申请日: | 2020-05-18 |
公开(公告)号: | CN112048629A | 公开(公告)日: | 2020-12-08 |
发明(设计)人: | 李谦;黎阳;路洪州;罗群;张馨云 | 申请(专利权)人: | 上海大学;中信金属股份有限公司 |
主分类号: | C22C1/02 | 分类号: | C22C1/02;C22C1/06;C22C21/00 |
代理公司: | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人: | 顾勇华 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铸造 合金 al ti nb 细化 制备 方法 | ||
1.一种铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.原料的称量:
采用Nb2O5作为Nb源,Al块作为Al源,K2TiF6粉作为Ti源,KBF4粉作为B源;按照制备目标Al-Ti-Nb-B细化剂的成分比例进行原料配料,原料配料采用如下质量百分比,进行配料:
Nb2O5:1~7%;
Al:66~88%;
K2TiF6:5~20%;
KBF4:5~7%;
原料总和为100%;
称取Nb2O5粉、Al块、K2TiF6粉、KBF4粉作为原料;并至少额外称取Al用量的1%作为烧损量;
b.Al-Ti-Nb-B细化剂的熔炼:
b-1.将在所述步骤a中称量的原料Al块在750~1100℃下进行熔化,得到铝熔体;
b-2.将在所述步骤a中称量的Nb2O5粉、K2TiF6粉、KBF4粉混匀后,加入到在所述步骤b-1中制备的铝熔体中,并进行搅拌1~3分钟;从第一次搅拌算起,每间隔10~20分钟搅拌1~3分钟,直至保温熔炼1~8小时,从而得到成分均匀的Al-Ti-Nb-B合金熔体;
b-3.捞净在所述步骤b-2中制备的Al-Ti-Nb-B合金熔体的浮渣后,将Al-Ti-Nb-B合金熔体浇铸于铸铁模具中,凝固后脱模得到Al-Ti-Nb-B合金。
2.根据权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,所制备的Al-Ti-Nb-B合金含有细化质点物相MAl3及MB2,其中M为Nb或Ti,其余为铝固溶α-Al。
3.根据权利要求2所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,所述细化质点物相的质量百分数为1.2~5.7%,细化质点物相为颗粒尺寸不大于5微米的细化质点颗粒,且弥散分布于α-Al基体中。
4.根据权利要求2所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,所制备的Al-Ti-Nb-B合金含有细化质点物相(Ti,Nb)Al3颗粒尺寸不大于5微米,并呈不规则形状弥散分布于合金中;细化质点物相(Ti,Nb)B2颗粒尺寸不大于1微米,也呈不规则形状弥散分布于合金中。
5.根据权利要求2所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,按照质量百分比计算,所制备的Al-Ti-Nb-B合金物相组成为92.16-94.40wt.%的α-Al、4.35-5.63wt.%的(Ti,Nb)Al3及1.25-2.37wt.%的(Ti,Nb)B2。
6.根据权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,所制备的Al-Ti-Nb-B合金作为Si质量百分比含量不低于5wt.%的铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂。
7.根据权利要求1所述铸造铝硅合金用Al-Ti-Nb-B细化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤b-3中,所制备的Al-Ti-Nb-B合金为Al-2.50Ti-2.50Nb-0.50B或Al-1.67Ti-3.33Nb-0.50B。
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