[发明专利]一种废杂铝合金制备再生铝合金的方法

说明书

一种废杂铝合金制备再生铝合金的方法，包括以下步骤：将待处理的废杂铝合金称重、用感应电炉加热熔炼，充分熔化，然后利用氩气进行除气；待再生铝合金熔体降温，加入Al‑20Mn、Al‑30RE、Al‑10Sr进行精炼变质，保温后扒渣，过滤，其中RE为La、Ce、Y的混合稀土；之后加入Al‑30Si、Al‑10Mg进行成分调整，吹入氮气搅拌至合金成分均匀，静置保温得到再生铝合金。本发明使难以除去的杂质转化为增强相，而稀土元素能有效的细化合金组织，对硅相进行变质，使得合金同时具有高的纯净度；制备的再生铝合金具有均匀分布的第二相和均匀细小的显微组织，有效改善铝合金的力学性能；方法简单可靠，易于推广。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，具体涉及再生铝合金配方及其制备方法。

背景技术

车用铝制品使用中常与Fe和Cu基部件配合或利用Fe基连接件进行组装，在废杂铝回收拆分过程中无法有效去除。因此，再生铝合金最为显著的成分特点是其Fe和Cu含量较高。此外Cr、Sn、Ti等杂质元素的含量也较高，同时熔体中往往存在夹杂多、合金相粗大、气体含量高等实际问题，使得再生铝合金的保级利用技术难度大，回收后的再生铝合金其力学性能远远低于一次铝合金制品。此外，更为重要的问题是再生铝中Fe和Cu的含量显著超标，而Fe和Cu又是导致铝合金热裂缺陷的主要有害元素。因此在制造过程中，这类再生铝合金的热裂倾向很大，生产成品率较低，制造成本高。传统废铝再生聚集于降低铝熔体中杂质元素含量或者改善非铝夹杂元素在铝合金中的存在形式，通常处理后仍然存在较多难去除杂质，故大多只能降级使用。

公开号为CN108998675A的中国发明专利公开了一种稀土在废铝再生应用，只通过简单的破碎、磁选等处理之后加入稀土元素，但是这种方法不能解决Fe、Cu等杂质的残留问题，故难以实现再生铝的保级使用。

公开号为CN108893662B的中国发明专利公开了一种高耐磨再生铝合金及其制备方法，其通过B、Sr变质Fe形成富铁相提高合金耐磨，其中富铁相最高达31.2%，但是铸铝中铁含量过高容易产生脆性，且没有指明再生后的A356是否可以进行保级使用。

综上可以看出，大多数现有技术只引入1~2两种稀土元素，或者单纯引入Sr、B降低铝合金熔体Fe含量，较少关注多种稀土和Sr对铝合金熔体的复合改善作用。不能有效地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种废杂铝合金制备再生铝合金的方法，该方法能够优化制备的铝合金组织，将合金中的Fe、Cu、Ti、V等难去除的杂质转变为内生析出相，并且还可对铝合金中的硅相进行变质，细化组织。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。

本发明所述的一种废杂铝合金制备再生铝合金的方法，包括以下步骤。

（1）原材料熔炼：将待处理的废杂铝合金称重、用感应电炉加热熔炼，熔炼温度控制在730℃-760℃充分熔化，然后利用氩气进行除气。

（2）精炼及合金成分调整：待步骤（1）熔化的再生铝合金熔体降温到720 ℃，向其中加入Al-20Mn、Al-30RE、Al-10Sr进行精炼变质，保温20 min后扒渣，过滤，其中RE为La、Ce、Y的混合稀土；之后根据成分按照质量百分比，加入Al-30Si、Al-10Mg中间合金进行成分调整，再吹入氮气搅拌至合金成分均匀，静置保温30 min后得到成分调整的再生铝合金。

（3）铸造成型：将步骤（2）中制得铝合金熔体浇注到模具中，冷却到室温得到铸锭。