废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法技术

本发明专利技术提供一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法，将参与反应的粉末状Al、Ti、Sc分别按质量百分比进行配料；将配好的配料放入球磨机中进行球磨；将球磨好的粉料置入真空烘干箱中烘干，之后冷却至室温；将烘干冷却的粉料挤压成块状；使用前预热块状细化剂；将粉碎、脱漆后的废铝易拉罐置入电炉中进行熔化，待熔化温度达一定温度时进行成分调整、变质并用精炼剂进行精炼打渣，静置之后用预热好的细化剂进行细化，本发明专利技术提供的方法制备的细化剂Al-Ti-Sc，比Al-Ti-B晶粒细化剂有更为明显的细化效果，不仅可以细化铸态晶粒和枝晶组织，满足废铝易拉罐合金回收保级还原要求，而且明显提高易拉罐用板材再结晶温度，改善了铝易拉罐用板材的后续高温加工性能。

【技术实现步骤摘要】
废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法
本专利技术涉及铝合金的回收保级还原技术，具体是一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法。
技术介绍
废铝易拉罐是一种优质的再生资源，用废铝易拉罐再生铝，比用铝土提取铝少消耗71%的能量，减少95%的空气污染，因此，做好其回收与再生利用工作有着巨大的经济效益与社会效益。由于废铝易拉罐合金回收保级还原再利用，需对其熔体进行变质、细化处理。随着铝制品在工业生产和人民生活中的广泛应用，对其在后续加工工艺中的组织和性能提出了更为严格的要求，而控制其组织和性能的关键因素之一是熔铸细小均匀的铸态晶粒组织，Al-T1-B型中间合金作为铝合金的晶粒细化剂，已成熟地应用在铸造产品和连铸连轧产品生产中，且取得了较为明显的细化晶粒作用，但在细化晶粒，改善产品组织和性能时仍有一定的副作用，晶粒较粗，分布不均匀，极易与氧化膜中存在的盐类误会结合造成夹杂，由于中间合金Al-T1-B中TiB2粒子容度大、熔点高、不易迅速溶解，而易于聚集，三元素中TiB2粒子因尺寸过大或聚集成粗大的团块而不能充分地溶解在铝熔体中，不仅降低了细化效果，而且会造成板材的断裂，针孔和破裂等缺陷。而且硼化物粒子还易于与铝合金中Zr和Cr等反应造成TiB2粒子中毒，导致早期细化效果明显衰减。回收的废铝易拉罐合金熔体成分复杂，夹杂多，故需选用或者开发新型的适用于废铝易拉罐熔体处理需要的细化剂。 Al-T1-C是新型的铝及铝合金细化剂，具有TiC粒子尺寸较小、铝液中聚集倾向低、不易被Zr、Cr等原子毒化等优点，是近年来国内外研究的热点，但由于C元素对Al液的浸润性极差，制备Al-T1-C中间合金工艺复杂，且其细化效果弱于Al-T1-B。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备及应用方法，可以满足废铝易拉罐合金回收保级还原要求，改善铝易拉罐用板材的后续高温加工性能。 本专利技术的技术方案是:一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备方法，包括如下步骤:1)将参与反应的粉末状Al(300目?500目)、Ti (200目?300目)、Sc (500目)分别按质量百分比A165?80%，Ti 10^20%, Sc I 15%的配比进行配料；2)将配好的配料放入球磨机中进行球磨f3h ； 3)将球磨好的粉料置入真空烘干箱中于120°C?200°C下烘2-5h，之后冷却至室温；4)将烘干冷却的粉料挤压成块状。 一种废铝易拉罐合金用细化剂的应用方法，包括如下步骤:(I)将制备好的块状细化剂Al-T1-Sc置入烘箱中预热到20(T300°C。 (2)将粉碎、脱漆后的废铝易拉罐置入电炉中进行熔化，待熔化温度达73(T780°C时进行成分调整、变质并用整炉熔体精炼所需精炼剂的6(Γ70%进行精炼打渣，然后静置5?Omin ;所述的精炼剂选用六氯乙烧；(3)将备用的细化剂按熔体质量的0.5^1.5%的量进行添加，添加时用石墨钟罩压入熔体中。 (4)预制块熔化后，再次用剩下的309Γ40%的精炼剂对熔体进行精炼，精炼的同时可以起到使细化剂在熔体均匀分散的作用。 (5)熔体处理后静置5?1min后烧注。 本专利技术提供的方法制备的细化剂Al-T1-Sc，比Al-T1-B晶粒细化剂有更为明显的细化效果，不仅可以细化铸态晶粒和枝晶组织，满足废铝易拉罐合金回收保级还原要求，而且明显提高易拉罐用板材再结晶温度，改善了铝易拉罐用板材的后续高温加工性能。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步的阐述:实施例1首先，将粉末状的750g铝、150g钛和10g钪混合；然后，将混合好的配料放入球磨机中研磨Ih ;接着，将研磨好的粉料放入真空烘干箱中于120°C下烘5h，之后冷却至室温；最后，将烘干冷却的粉料挤压成块状备用。 然后，将粉碎、脱漆后的废铝易拉罐置入电炉中进行熔化，待熔化温度达750°C时进行成分调整、变质并用整炉熔体精炼所需精炼剂六氯乙烷的70%的精炼剂进行精炼打洛，然后静置lOmin。 接着，将预热好备用的细化剂按熔体质量的1.5%的量分别进行添加，添加时用石墨钟罩压入熔体中，待预制块熔化后，再次用剩下的30%的六氯乙烷对熔体进行精炼，精炼的同时可以起到使细化剂在熔体均匀分散的作用；最后细化后的熔体静置8min烧注。 实施例2首先，将粉末状的650g铝、200g钛和150g钪混合；然后，将混合好的配料放入球磨机中研磨2h ;接着，将研磨好的粉料放入真空烘干箱中于150°C下烘3h，之后冷却至室温；最后，将烘干冷却的粉料挤压成块状备用。 然后，将粉碎、脱漆后的废铝易拉罐置入电炉中进行熔化，待熔化温度达750°C时进行成分调整、变质并用整炉熔体精炼所需精炼剂六氯乙烷的70%的精炼剂进行精炼打洛，然后静置lOmin。 接着，将预热好备用的细化剂按熔体质量的1%的量分别进行添加，添加时用石墨钟罩压入熔体中，待预制块熔化后，再次用剩下的30%的六氯乙烷对熔体进行精炼，精炼的同时可以起到使细化剂在熔体均匀分散的作用；最后细化后的熔体静置1min烧注。 实施例3首先，将粉末状的700g铝、200g钛和10g钪混合；然后，将混合好的配料放入球磨机中研磨3h ;接着，将研磨好的粉料放入真空烘干箱中于200°C下烘2h，之后冷却至室温；最后，将烘干冷却的粉料挤压成块状备用。 然后，将粉碎、脱漆后的废铝易拉罐置入电炉中进行熔化，待熔化温度达750°C时进行成分调整、变质并用整炉熔体精炼所需精炼剂六氯乙烷的70%的精炼剂进行精炼打洛，然后静置lOmin。 接着，将预热好备用的细化剂按熔体质量的0.6%的量分别进行添加，添加时用石墨钟罩压入熔体中，待预制块熔化后，再次用剩下的30%的六氯乙烷对熔体进行精炼，精炼的同时可以起到使细化剂在熔体均匀分散的作用；最后细化后的熔体静置1min烧注。 由于Sc在Al合金中的强化作用远比其他稀土金属高，在稀土金属中Sc的原子直径最小，引起的畸变最小，溶解度最高(在共晶温度约为0.4%)，在加热和轧制过程中容易析出共格的Al3Sc质点，析出相Al3Sc能有效钉扎晶界，使合金保持细小晶粒，提高合金强度，强烈抑制再结晶温度，提高合金的热稳定性。 将实施例中再生的铝合金同采用市售的Al-Ti5_B中间合金作为细化剂的废铝易拉罐再生铝合金相比，采用本专利技术的方法再生的废铝易拉罐合金晶粒尺寸由100μπΓ?80μπι减小到7(Γ?50μπι，再结晶温度可由380°C左右提高到450°C左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1）将参与反应的粉末状Al（300目~500目）、Ti（200目~300目）、Sc（500目）分别按质量百分比Al65~80%，Ti10~20%，Sc10~15%的配比进行配料；2）将配好的配料放入球磨机中进行球磨1~3h；3）将球磨好的粉料置入真空烘干箱中于120℃~200℃下烘2‑5h，之后冷却至室温；4）将烘干冷却的粉料挤压成块状。

【技术特征摘要】
1.一种废铝易拉罐合金用细化剂的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)将参与反应的粉末状Al(300目?500目)、Ti (200目?300目)、Sc (500目)分别按质量百分比A165?80%，Ti 10^20%, Sc I 15%的配比进行配料； 2)将配好的配料放入球磨机中进行球磨f3h ； 3)将球磨好的粉料置入真空烘干箱中于120°C?200°C下烘2-5h，之后冷却至室温； 4)将烘干冷却的粉料挤压成块状。2.一种废铝易拉罐合金用细化剂的应用方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：白培康，段瑞斌，杨晶，侯击波，张文达，任霁萍，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14