一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法技术

一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，属于合金生产技术领域。该含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；含硝盐助熔剂，其组分及其质量百分比为，硝酸盐:0～45％，但不包含0％，MgCl2:40～65％，其它氯化物:10～45％；其制备方法为：将含硝盐助熔剂组分混合，加热熔化、冷却凝固、破碎、研磨，得到含硝盐助熔剂粉末；将合金元素添加剂组分混合、压制，得到块状合金元素添加剂。该方法以含硝酸盐MgCl2基熔合物为助熔剂，硝酸盐降低了MgCl2基熔合物熔点和吸潮倾向，提高了铝液局部温度，提高了合金元素添加剂熔化速度。合金元素和精炼剂结合，使合金元素添加剂既有合金化作用又有精炼效果，有一剂多用的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金生产
，具体涉及一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法。
技术介绍
铝合金是一种有色金属材料，在航空、航天、电子、汽车、冶金、机械制造等领域得到了广泛的应用，铝合金加入的一些其他金属元素，具有提高铝合金综合性能的作用。比如，在铝-锰系合金中，如3003合金，锰是主要强化元素，其含量为1.0～1.5wt％。在铝-铜合金系中，比如2618合金，含有较高的铁。因此，在铝合金的生产过程中，往往需要加入合金元素。目前，合金元素的添加主要通过中间合金或合金元素添加剂(简称添加剂)来进行。所谓添加剂就是将合金元素粉末和其它助熔剂混合后压成的块体。美国专利US4564393公开了一种合金元素添加剂及其生产方法，得到铝合金熔铸工业界的大力欢迎。合金元素添加剂由金属粉末、助熔剂和粘结剂组成。金属粉末的含量一般为70％至85％，助熔剂的含量为15％至30％，粘结剂只需很少量，0.5～2.0％。加工过程为将各组分粉末均匀混合后，在高压下压成饼状。目前，国内生产的锰剂，助熔剂主要是氟盐(如氟铝酸钾)或氟盐与氯盐(如氯化钾)的混合物。氟铝酸钾和氯化钾的混合物是一种常用的助熔剂。这种金属锰粉末-助熔剂组成的锰剂虽然有较好的熔化速度，但这些盐类助熔剂不是合金化过程中必须的添加物，最终变成废渣而扒出，增加了清渣量、耗费了能源、加大了储运等管理成本，使合金化成本增加。氟盐熔剂熔化时产生大量烟雾，影响环境，也影响操作工人的健康。专利技术专利申请CN201510583700.2提出了一种合金元素添加剂，使用MgCl2基熔合物粉末作为助熔剂。MgCl2基熔合物粉末是一种环保高效精炼剂，精炼铝液体时不会产生黑烟，对环境和操作工人的健康的影响较小。该专利技术将合金元素和精炼剂有机结合，使合金元素添加剂既具有合金化的作用，又具有精炼效果，做到一剂多用，而且环保。但是，由于MgCl2具有强烈的吸潮倾向，MgCl2基熔合物粉末也有吸潮倾向。一旦错误地将严重吸潮的合金元素添加剂投入铝液中，可能会产生爆炸。这就给这种含有MgCl2基熔合物粉末的合金元素添加剂的使用带来一定的安全隐患。另一方面，这种合金元素添加剂的熔化速度还有进一步提升的空间。所以，进一步深入研究这种合金元素添加剂，降低其吸潮性，提高其熔化速度具有实际意义。硝酸盐常用作发热剂，在打渣剂中广泛使用。它们在高温时分解放出热量，使铝液的局部温度升高，有利于铝渣分离。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，该方法以含硝酸盐的MgCl2基熔合物作为助熔剂，加入的硝酸盐进一步降低了MgCl2基熔合物的熔点，降低了MgCl2基熔合物的吸潮倾向，提高了铝液的局部温度，从而进一步提高了合金元素添加剂的熔化速度。合金元素和精炼剂有机结合，使合金元素添加剂既具有合金化的作用，又具有精炼效果，具有一剂多用的优点。本专利技术的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；所述的含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括硝酸盐、MgCl2和其它氯化物，各个组分及其质量百分比为，硝酸盐：(0～45)％，但不包含0％，MgCl2：(40～65)％，其它氯化物：(10～45)％，各个组分的质量百分数总和为100％；所述的硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比；所述的其它氯化物为KCl或NaCl中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比。所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：合金元素粉末：(70～90)％，含硝盐助熔剂：(10～30)％，组分的质量百分数总和为100％。所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，还包括粘结剂，其质量百分比为(0～5)％，加入粘结剂的合金元素添加剂，三种组分的质量百分数总和为100％；所述的粘结剂为油脂、高级脂肪酸盐或石蜡中的一种或几种混合，当粘结剂为几种混合时，混合比例为任意比。所述的合金元素粉末为Mn、Fe、Cr、Cu、Ti或Zr中的一种。作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，MgCl2为(50～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，KCl为(20～35)％，MgCl2为(40～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％。作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、其它氯化物和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3的混合物；其它氯化物为NaCl或KCl中的一种；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，其它氯化物为(10～35)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％。作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3混合物；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，五个组分的质量百分数总和为100％。本专利技术的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，备料将原料破碎，得到合金元素粉末；按照合金元素添加剂的组分配比，称量合金元素，所述的合金元素粉末的粒径≤1.0mm；步骤2，制备含硝盐助熔剂按照含硝盐助熔剂的组分配比，将各个组分混合，加热熔化后混合均匀，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到含硝盐助熔剂粉末；所述的含硝盐助熔剂粉末的粒径≤1.0mm。步骤3，制备合金元素添加剂按照合金元素添加剂的组分配比，将各个组分混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料进行压制，得到块状的合金元素添加剂。所述的块状的合金元素添加剂，其密度为≥3kg/dm3。所述的步骤2中，所述的加热熔化的加热温度为750～850℃；所述的步骤3中，所述的压制采用以下方法中的一种：方法一：将混合后的物料置于压力机中，制得的块状合金元素添加剂质量为20～2000g。方法二：将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为20～5000g。所述铝箔袋为塑料-铝箔-塑料复合而成的复合膜或纸-铝箔-塑料复合而成的复合膜中的一种。本专利技术的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，相比于现有技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，该含硝盐助熔剂的合金元素添加剂包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；所述的含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括硝酸盐、MgCl2和其它氯化物，各个组分及其质量百分比为，硝酸盐∶(0～45)％，但不包含0％；MgCl2∶(40～65)％，其它氯化物∶(10～45)％，各个组分的质量百分数总和为100％；所述的硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比；所述的其它氯化物为KCl或NaCl中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比。

【技术特征摘要】
1.一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，该含硝盐助熔剂的合金元素添加剂包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；所述的含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括硝酸盐、MgCl2和其它氯化物，各个组分及其质量百分比为，硝酸盐∶(0～45)％，但不包含0％；MgCl2∶(40～65)％，其它氯化物∶(10～45)％，各个组分的质量百分数总和为100％；所述的硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比；所述的其它氯化物为KCl或NaCl中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比。2.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：合金元素粉末∶(70～90)％，含硝盐助熔剂∶(10～30)％，组分的质量百分数总和为100％；所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，还包括粘结剂，其质量百分比为(0～5)％，加入粘结剂的合金元素添加剂，三种组分的质量百分数总和为100％；所述的粘结剂为油脂、高级脂肪酸盐或石蜡中的一种或几种混合。3.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的合金元素粉末为Mn、Fe、Cr、Cu、Ti或Zr中的一种。4.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，MgCl2为(50～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％；所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，KCl为(20～35)％，MgCl2为(40～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。5.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉林，张利，赵玉华，王继杰，刘春忠，国旭明，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21