一种高强耐磨铝合金的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强耐磨铝合金的制备方法，属于铝合金技术领域。本发明专利技术以高炉渣、铬铁渣形成的废渣作为基础原料，通过利用与表面活性剂进行球磨，通过表面活性剂使其颗粒表面负载活性剂，随后通过盐酸进行浸泡，使废渣内部的金属元素进行溶出，并且负载氟元素，可以有效降低其熔炼温度，随后再与混合矿渣、铝粉进行熔炼，通过熔炼可以使物质进行很好的混合，在进行高温煅烧过程中，其中的硼元素与其中的二氧化硅等进行反应，形成硼硅类物质，同时利用混合矿粉与铝粉进行混合煅烧，通过与铝粉的作用形成了致密晶体沉积在铝合金内部，并且通过二次粉碎煅烧，可以有效进行排出内部气孔，同时降低了合金的脆性，提高铝合金的强度。

A preparation method of high strength and wear resistant aluminum alloy

【技术实现步骤摘要】
一种高强耐磨铝合金的制备方法
本专利技术涉及一种高强耐磨铝合金的制备方法，属于铝合金

技术介绍
铝合金作为应用量仅次于钢铁材料的第二大金属结构材料，废杂铝的回收再利用是社会可持续发展的必然要求。由于铝合金部件使用过程中与Fe基部件的接触配合或利用Fe基连接件进行组装，因此废杂铝回收重熔后往往呈现高Fe含量，调查发现，再生铝硅合金Fe含量质量比一般都大于0.6％，甚至高达2～3％；而Fe在铝合金中主要以针状β-Fe相形式存在，严重地割裂基体，对铝合金的力学性能危害巨大，而目前尚无特别有效的除Fe技术，因此铝合金的高Fe含量很大程度上阻碍了再生铝在结构性部件的广泛使用。Al-Zn-Mg-Cu系合金是高强高韧铝合金中的典型代表，在开发各种7000系铝合金新产品的过程中，世界各国的科研工作者均发现：通过提高7000系铝合金中Zn元素的含量，可有效地改善合金的综合性能，在这种思想指导下，工业发达国家相继开发出了7049、7050、7076、7178等具有较高Zn含量的7000系铝合金，并结合对传统铸造及变形加工、后续热处理工艺的不断优化改进，使7000系铝合金的极限抗拉强度范围从早期的500～580MPa提高至630～680MPa，同时材料的塑性、断裂韧性和耐腐蚀性能也得到了提高。但由于随着7000系铝合金中的Zn含量增加，材料中的宏观偏析和铸锭过程中的热裂倾向加大，严重影响到铸锭时的成材率和材料的最终使用性能，因此在采用传统铸造及变形加工工艺生产7000系铝合金时，材料中的含Zn量一般不能超过8wt％。r>但是，目前对喷射成形制备超高强7XXX系铝合金材料的极限抗拉强度已经得到提高，但是耐磨性并不理想，使得设备使用寿命短、需要频繁更换、生产成本高、对合金原料消耗量大等缺陷。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前铝合金的耐磨性能差的问题，提供了一种高强耐磨铝合金的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种高强耐磨铝合金的制备方法，该制备方法包括如下步骤为：(1)将废渣与盐酸按质量比3:6～8进行混合，静置，过滤，收集滤液，按重量份数计，取200～220份铝粉、30～33份混合矿粉、22～26份滤液、10～13份分散剂、6～12份添加剂、3～5份精炼剂、1～3份助熔剂；(2)首先将铝粉、混合矿粉、滤液及分散剂放入熔炼炉中，抽真空至0.05～0.08MPa，再向内部通入二氧化碳，升压至1.3～1.5MPa，升温至530～550℃，加热，升温720～760℃，保温；(3)待保温结束后，加入添加剂、精炼剂及助熔剂，升温至860～950℃，保温，注入铸模中静置，冷却，脱模，将脱模物放入挤压机中进行挤压，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；(4)将过筛颗粒加入至190～210℃，保温，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为890～930℃，熔炼1h，熔炼后转移到中频感应加热炉精炼，精炼温度为1200～1250℃，精炼后进行捞渣，,浇注到预热至350℃的模具中，脱模，即得高强耐磨铝合金。所述步骤(1)中废渣为将高炉渣、铬铁渣及表面活性剂按质量比5～8:2～3:0.1混合均匀，放入球磨机中进行球磨，收集球磨物。所述表面活性剂为全氟辛基季胺碘化物、甲基丙烯酸十二氟庚酯按质量比6:1混合而成。所述混合矿粉为将长石、滑石、锰矿按质量比5:2～4:3粉碎，即得混合矿粉。所述分散剂为硬质酸钠、硬脂酸镁中的任意一种。所述添加剂为骨粉、氧化硼按质量比6:10～13混合而成。所述精炼剂为氯化钠、氯化镁中的任意一种。所述助熔剂为碳酸锂或氯化锂中的任意一种。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术以高炉渣、铬铁渣形成的废渣作为基础原料，通过利用与表面活性剂进行球磨，通过表面活性剂使其颗粒表面负载活性剂，随后通过盐酸进行浸泡，使废渣内部的金属元素进行溶出，并且负载氟元素，可以有效降低其熔炼温度，随后再与混合矿渣、铝粉进行熔炼，通过熔炼可以使物质进行很好的混合，在进行高温煅烧过程中，其中的硼元素与其中的二氧化硅等进行反应，形成硼硅类物质，提高其中的耐磨性能，同时利用混合矿粉与铝粉进行混合煅烧，通过与铝粉的作用形成了致密晶体沉积在铝合金内部，提高了耐磨性能，并且通过二次粉碎煅烧，可以有效进行排出内部气孔，同时降低了合金的脆性，提高铝合金的强度。具体实施方式废渣为将高炉渣、铬铁渣及表面活性剂按质量比5～8:2～3:0.1混合均匀，放入球磨机中进行球磨，收集球磨物。表面活性剂为全氟辛基季胺碘化物、甲基丙烯酸十二氟庚酯按质量比6:1混合而成。混合矿粉为将长石、滑石、锰矿按质量比5:2～4:3粉碎，即得混合矿粉。分散剂为硬质酸钠、硬脂酸镁中的任意一种。添加剂为骨粉、氧化硼按质量比6:10～13混合而成。精炼剂为氯化钠、氯化镁中的任意一种。助熔剂为碳酸锂或氯化锂中的任意一种。一种高强耐磨铝合金的制备方法，该制备方法包括如下步骤为：(1)将废渣与盐酸按质量比3:6～8进行混合，静置3h，过滤，收集滤液，按重量份数计，取200～220份铝粉、30～33份混合矿粉、22～26份滤液、10～13份分散剂、6～12份添加剂、3～5份精炼剂、1～3份助熔剂；(2)首先将铝粉、混合矿粉、滤液及分散剂放入熔炼炉中，抽真空至0.05～0.08MPa，再向内部通入二氧化碳，升压至1.3～1.5MPa，升温至530～550℃，加热5h，升温720～760℃，保温3h；(3)待保温结束后，加入添加剂、精炼剂及助熔剂，升温至860～950℃，保温2h，注入铸模中静置50min，冷却至室温，脱模，将脱模物放入挤压机中以20MPa进行挤压，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；(4)将过筛颗粒加入至190～210℃，保温50min，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为890～930℃，熔炼1h，熔炼后转移到中频感应加热炉精炼，精炼温度为1200～1250℃，精炼后进行捞渣，浇注到预热至350℃的模具中，脱模，即得高强耐磨铝合金。实施例1废渣为将高炉渣、铬铁渣及表面活性剂按质量比8:3:0.1混合均匀，放入球磨机中进行球磨，收集球磨物。表面活性剂为全氟辛基季胺碘化物、甲基丙烯酸十二氟庚酯按质量比6:1混合而成。混合矿粉为将长石、滑石、锰矿按质量比5:4:3粉碎，即得混合矿粉。分散剂为硬质酸钠。添加剂为骨粉、氧化硼按质量比6:13混合而成。精炼剂为氯化钠。助熔剂为碳酸锂。一种高强耐磨铝合金的制备方法，该制备方法包括如下步骤为：(1)将废渣与盐酸按质量比3:8进行混合，静置3h，过滤，收集滤液，按重量份数计，取220份铝粉、33份混合矿粉、26份滤液、13份分散剂、12份添加剂、5份精炼剂、3份助熔剂；(2)首先将铝粉、混合矿粉、滤液及分散剂放入熔炼炉中，抽真空至0.08MPa，再向内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强耐磨铝合金的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤为：/n(1)将废渣与盐酸按质量比3:6～8进行混合，静置，过滤，收集滤液，按重量份数计，取200～220份铝粉、30～33份混合矿粉、22～26份滤液、10～13份分散剂、6～12份添加剂、3～5份精炼剂、1～3份助熔剂；/n(2)首先将铝粉、混合矿粉、滤液及分散剂放入熔炼炉中，抽真空至0.05～0.08MPa，再向内部通入二氧化碳，升压至1.3～1.5MPa，升温至530～550℃，加热，升温720～760℃，保温；/n(3)待保温结束后，加入添加剂、精炼剂及助熔剂，升温至860～950℃，保温，注入铸模中静置，冷却，脱模，将脱模物放入挤压机中进行挤压，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；/n(4)将过筛颗粒加入至190～210℃，保温，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为890～930℃，熔炼1h，熔炼后转移到中频感应加热炉精炼，精炼温度为1200～1250℃，精炼后进行捞渣，,浇注到预热至350℃的模具中，脱模，即得高强耐磨铝合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强耐磨铝合金的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤为：
(1)将废渣与盐酸按质量比3:6～8进行混合，静置，过滤，收集滤液，按重量份数计，取200～220份铝粉、30～33份混合矿粉、22～26份滤液、10～13份分散剂、6～12份添加剂、3～5份精炼剂、1～3份助熔剂；
(2)首先将铝粉、混合矿粉、滤液及分散剂放入熔炼炉中，抽真空至0.05～0.08MPa，再向内部通入二氧化碳，升压至1.3～1.5MPa，升温至530～550℃，加热，升温720～760℃，保温；
(3)待保温结束后，加入添加剂、精炼剂及助熔剂，升温至860～950℃，保温，注入铸模中静置，冷却，脱模，将脱模物放入挤压机中进行挤压，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
(4)将过筛颗粒加入至190～210℃，保温，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为890～930℃，熔炼1h，熔炼后转移到中频感应加热炉精炼，精炼温度为1200～1250℃，精炼后进行捞渣，,浇注到预热至350℃的模具中，脱模，即得高强耐磨铝合金。


2.根据权利要求1所述的一种高强耐磨铝合金的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威劲，
申请(专利权)人：泉州市派腾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35