本发明专利技术属金属材料领域，涉及一种用于细化铝及铝合金晶粒的铝－钛－碳中间合金的制备方法。该制备方法以铝－碳中间合金和铝－钛中间合金作为元素碳及钛的来源。制备方法是首先在感应炉中将纯铝及铝－钛中间合金熔化并升温至９００－１３００℃，然后加入铝－碳二元中间合金，保温并机械搅拌２－３０分钟后加入预留的铝－钛中间合金冷料降温，直接浇注成锭或制备成线材。利用该方法制备铝－钛－碳中间合金，工艺简单，成本低，制备的铝－钛－碳中间合金细化效果具有高效性和长效性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属金属材料领域，特别涉及一种用于细化铝及铝合金晶粒的铝-钛-碳 中间合金的制备方法。
技术介绍
铝-钛-碳中间合金是先于铝-钛-硼中间合金提出的三元中间合金细化剂，对 它的研究一直是国内外学者十分关注的重要课题。但是由于碳与铝之间的润湿性 极差，合金化困难，长期以来铝-钛-碳的制备都是一个技术难题。上世纪四十年 代，英国学者Cibula就尝试用各种方法向铝-钛溶液中加碳，希望获得含有大量TiC 颗粒的铝-钛-碳中间合金，但都没有成功。直到1985年，Banerji和Reif通过强烈 搅拌方法获得了铝-钛-碳中间合金制备的突破，但是在高温下长时间强烈搅拌铝 熔体会使合金严重吸气、氧化烧损、生成大量夹杂物，并且能耗增高，大大增加 了生产成本；此外由于碳反应不完全，在制备的中间合金中常含有游离的碳，如 此严格的条件和要求限制了其在实际生产中的应用。专利号为98119378的中国专 利报道了一种铝-钛-碳中间合金的生产方法将铝-钛合金熔化至1000-1200'C， 加入活化剂，再加入石墨粉，然后浇注成锭状铝-钛-碳中间合金。该工艺的特点 是先制备出铝-钛合金，然后再将之重熔，并需要加入活化剂，其工艺也比较复 杂，且成本高。文献(Journal of Alloys and Compounds ， 2005, 396:143-150) 报道了用K2TiF6和石墨粉生产铝-钛-碳中间合金的方法，该方法的缺点是生产过 程中放出大量的KF和A1F3等有毒气体，污染环境，并且中间合金中往往含有盐 类夹杂物等，从而污染了铝合金。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、工艺简单、且无 污染的适合工业化生产的铝-钛-碳中间合金的制备方法。 本专利技术是通过以下方式实现的，其特征是包括以下步骤 (1)首先按以下质量百分比准备好制备铝-钛-碳中间合金所需的原料 5.00%-40.00%的铝-碳二元中间合金、10.00%-60.00%的铝-钛二元中间合 金，余为纯铝；其中所用铝-碳中间合金中碳的含量(wt。/。)为0.50-30.00, 所用铝-钛中间合金中钛的含量(wt%)为2.00-40.00;(2) 预留5%-30%的铝-钛中间合金作为冷料，将其余的铝-钛中间合金连同纯 铝一起置于感应炉中烙化并升温至900-130(TC;(3) 将准备好的铝-碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌2-30分钟， 然后加入预留的铝-钛中间合金使熔体快冷至700-900°C,直接浇注成锭 或制备成线材。用该方法制备的铝-钛-碳中间合金的组成为成分 含量(wt%)铝(Al) 65.00-99.00钛(Ti) 0.20-30.00碳(C) 0.01-6.00本专利技术以铝-碳二元中间合金为碳的来源制备铝-钛-碳中间合金，由于其中的碳及其化合物较单质碳更容易与溶解的钛反应，因而制备过程可以在较低的温度下进行，且碳的吸收率高，反应完全；制备过程中无需特殊设备，制备工艺简单、生产效率高、成本低；制备的铝-钛-碳中间合金细化效果具有高效性和长效性，适合大规模生产和应用。具体实施方式下面给出本专利技术的三个最佳实施例 实施例l(1) 首先按以下质量百分比准备好原料8.00%的铝-碳中间合金及 50.00%的铝-钛中间合金，余为纯铝，其中所用铝-碳中间合金中 碳的含量(wt%)为5.00，所用铝-钛中间合金中钛的含量(wt%)为10.00;(2) 预留15%的铝-钛中间合金作为冷料，在感应炉中将其余的铝-钛 中间合金连同纯铝熔化并升温至105(TC;(3) 将准备好的铝-碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌15分 钟后加入预留的铝-钛中间合金使熔体快冷至850'C，直接浇注成 锭或制备成线材。 含量(wt%) 94.60 5.00 0.40所制铝-钛-碳中间合金的组成为 成分 铝(Al) 钛(Ti)碳(c)实施例2(1) 首先按以下质量百分比准备好原料25.00%的铝-碳中间合金及 50.00%的铝-钛中间合金，余为纯铝，其中所用铝-碳中间合金中碳 的含量(wt%)为20.00，所用铝-钛中间合金中钛的含量(wt%)为30.00;(2) 预留10%的铝-钛中间合金作为冷料，在感应炉中将其余的铝-钛中 间合金及纯铝熔化并升温至130(TC;(3) 将准备好的铝-碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌20分钟 后加入预留的铝-钛中间合金使熔体快冷至900°C，直接浇注成锭或 制备成线材。所制铝-钛-碳中间合金的组成为成分 含量(wt%)铝(Al) 80.00 钛(Ti) 15.00 碳(C) 5.00实施例3(1) 首先按以下质量百分比准备好原料20.00%的铝-碳中间合金及 80.00%的铝-钛中间合金，其中所用铝-碳中间合金中碳的含量(wt%)为10.00，所用铝-钛中间合金中钛的含量(wt%)为10.00;(2) 预留10%的铝-钛中间合金作为冷料，在感应炉中将其余的铝-钛中 间合金熔化并升温至115(TC;(3) 将准备好的铝-碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌20分钟 后加入预留的铝-钛中间合金使熔体降温至90(TC，直接浇注成锭或 制备成线材。所制铝-钛-碳中间合金的组成为成分 含量(Wt%)铝(Al) 90.00钛(Ti) 8.00碳(C) 2.00 。权利要求1.，其特征是包括以下步骤(1)首先按以下质量百分比准备好制备铝-钛-碳中间合金所需的原料5.00％-40.00％的铝-碳二元中间合金、10.00％-60.00％的铝-钛二元中间合金，余为纯铝；(2)预留5％-30％的铝-钛中间合金作为冷料，将其余的铝-钛中间合金连同纯铝一起置于感应炉中熔化并升温至900-1300℃；(3)将准备好的铝-碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌2-30分钟，然后加入预留的铝-钛中间合金使熔体快冷至700-900℃，直接浇注成锭或制备成线材。2. 根据权利要求1所述，其特征是所用铝-碳中间合金中碳含量的质量百分比为0.50%-30.00%，所用铝-钛中间合金中钛 含量的质量百分比为2.00%-40.00%。全文摘要本专利技术属金属材料领域，涉及一种用于细化铝及铝合金晶粒的铝-钛-碳中间合金的制备方法。该制备方法以铝-碳中间合金和铝-钛中间合金作为元素碳及钛的来源。制备方法是首先在感应炉中将纯铝及铝-钛中间合金熔化并升温至900-1300℃，然后加入铝-碳二元中间合金，保温并机械搅拌2-30分钟后加入预留的铝-钛中间合金冷料降温，直接浇注成锭或制备成线材。利用该方法制备铝-钛-碳中间合金，工艺简单，成本低，制备的铝-钛-碳中间合金细化效果具有高效性和长效性。文档编号C22C21/00GK101117670SQ20071001630公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日专利技术者丁海民, 刘相法 申请人:山东山大吕美熔体技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝－钛－碳中间合金的制备方法，其特征是包括以下步骤：（１）首先按以下质量百分比准备好制备铝－钛－碳中间合金所需的原料：５．００％－４０．００％的铝－碳二元中间合金、１０．００％－６０．００％的铝－钛二元中间合金，余为纯铝； （２）预留５％－３０％的铝－钛中间合金作为冷料，将其余的铝－钛中间合金连同纯铝一起置于感应炉中熔化并升温至９００－１３００℃；（３）将准备好的铝－碳中间合金加入到熔体中，保温并机械搅拌２－３０分钟，然后加入预留的铝－钛中间合金使熔 体快冷至７００－９００℃，直接浇注成锭或制备成线材。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘相法，丁海民，
申请(专利权)人：山东山大吕美熔体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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