【技术实现步骤摘要】
气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法
[0001]本专利技术涉及气相协同双熔体共混
,具体为气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法
。
技术介绍
[0002]随着光伏发电
、5G
基站
、
新能源汽车等新材料领域迅猛发展,国内的铝材消耗量日益剧增,原铝电解能耗大,污染重,废铝再生利用成为实现铝产业绿色高质量展的必然趋势
。
用途最广的
Al
‑
Si
系合金,其中含有难以去除的铁元素会显著恶化其结构性能,这成为限制再生铝规模化应用的关键障碍
。
前期研究表明,引入微量元素可变质再生铝的粗大相,但效果有限,一旦添加过量还会导致其他相毒化和晶粒粗化,性能提升有限
。
也有相关研究采用过滤
、
超声
、
电磁脉冲等方法进行处理,取得了不错进展,但这些方法操作复杂
、
成本高,不利于批量生产
。
创新性发展低成本再生铝熔体处理技术,尤其是针对凝固组织的物理细化调控技术,是目前本领域研究的热点和难点
。
[0003]高铁铝硅铁合金中粗大和分布不均匀的初生硅和富铁相呈现出尖端和棱角状并严重割裂基体,导致合金力学性能下降
。
凝固组织
(
晶粒与合金相
)
细化是提升金属铸件制品性能的有效手段,其中针对金属熔体进行细化处理是最常见工艺
。
其原理是 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法,其特征在于,包括:
S1
:在
1100
~
1200℃
将
Al
‑
Ti
合金熔化为熔融状并置入第二装置
(2)
中,将一定气量的甲烷
(CH4)
通入熔融状
Al
‑
Ti
合金熔体,充分机械搅拌使其完全反应,获得含液态
TiC
粒子
Al
‑
Ti
合金熔体
(440)
并调控到
700
~
720℃
待用;
S2
:将存在温差的
Al
‑
Si
合金熔体
(420)
与
Al
‑
Fe
合金熔体
(410)
进行按照一定质量比,在第一装置
(1)
进行混合,充分机械搅拌并待其完全反应,控制熔体温度在
750
~
800℃
,获得
Al
‑
Si
‑
Fe
合金熔体
(430)
;
S3
:将制得的
Al
‑
Si
‑
Fe
合金熔体
(430)
与含液态
TiC
粒子
Al
‑
Ti
合金熔体
(440)
在第三装置
(3)
进行混合,充分机械搅拌并待其完全反应,控制熔体温度在
720
~
740℃
,获得高韧强化
Al
‑
Si
‑
Fe
合金熔体
(430)
,最后通过调节阀将扩散完成的铝熔体浇注进浇铸模具,完成凝固
。2.
根据权利要求1所述的气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法,其特征在于,第一装置
(1)
具体包括设置的浇筑模具
(110)、
开设在所述浇筑模具
(110)
内的浇道
(120)、
设置在所述浇筑模具
(110)
外侧的保温层
(130)、
设置在所述浇筑模具
(110)
内侧的温度调控层
(140)、
安装在所述浇筑模具
(110)
内侧的热电偶
(150)。3.
根据权利要求2所述的气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法,其特征在于,第一装置
(1)
还包括安装在所述浇筑模具
(110)
底面的旋转电机搅拌器
(160)、
设置在所述浇筑模具
(110)
底面的浇筑口
(170)、
安装在所述浇筑口
(170)
处的调节阀
(180)、
开设在所述浇筑模具
(110)
顶面的浇道口
(190)。4.
根据权利要求3所述的气相协同双熔体共混的铝硅铁合金凝固组织调控方法,其特征在于,所述旋转电机搅拌器
(160)
的输出端连接有...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐鹏,杨依雪,陆声城,陆金树,肖沛欣,莫帆,
申请(专利权)人:广西大学,
类型:发明
国别省市:
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