一种具有晶粒细化特性的铝合金材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种具有晶粒细化特性的铝合金材料，其组成成分按重量百分比为：硅Si≤0.25%,铁Fe≤0.30%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14‑16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.1%，余量为铝。生产方法如下：先加入固体冷料和电解铝液配料，适温下加热熔化，开启中频炉保持温度均匀和成分均匀，将钛屑缓慢撒入铝液表面，再用耙子将钛屑压入铝液表面以下；关闭电流，静置合金化2小时；去除铝液中的杂质，铸造温度控制在790～810℃，生产出符合要求的晶粒细化材料。本发明专利技术所得产品成分稳定均匀、内部组织致密、TiAl

A kind of aluminum alloy material with grain refinement and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种具有晶粒细化特性的铝合金材料及其生产方法一、
：本专利技术涉及一种具有晶粒细化特性的铝合金材料的组成成分及其生产方法，广泛应用于生产铝合金产品的细化剂材料，改善铝合金产品的组织结构，提高产品的力学性能。二、
技术介绍
：晶粒细化特性的铝合金材料是生产铝合金材料必不可少的晶粒细化剂材料，该材料在铝合金材料的生产过程主要作用是获得较为纯净的铝溶体，获得较为细腻的晶粒组织、提高合金产品的力学性能。该产品主要是通过采用中频炉将钛屑和铝液进行充分溶解，得到成分均匀的铝溶体，根据合金特性采用人工浇注方式生产成合金锭。产品的主要技术指标为：钛Ti含量14～16%，产品表面要求光洁、无飞边毛刺、夹渣、腐蚀、油污等；断口组织：晶粒均匀细腻，TiAl3无明显团聚，无夹杂物等缺陷。目前铝钛中间合金作为一种应用最广泛、最成熟的铝合金细化剂，可以有效改善铝合金内部组织结构，增强延展性、硬度、强度、抗击等性能，随着铝合金产品的广泛应用，特别是高端铝合金新材料的不断涌现，对产品的质量提出了更高的要求，优质的铝中间合金锭产品的应用得到快速发展，市场需求也将随之逐步扩大，有较好的市场前景。三、
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有生产工艺的不足，提供一种成分稳定均匀、内部组织致密、无夹杂物、晶粒均匀细腻、TiAl3无明显团聚缺陷的具有晶粒细化特性的铝合金材料及其生产方法，来满足市场以及企业的需求。本专利技术为解决技术问题所采取的技术方案是：一种具有晶粒细化特性的铝合金材料，该材料的组成成分按重量百分比为：硅Si≤0.20%,铁Fe≤0.25%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14～16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.10%，余量为铝。上面所述的具有晶粒细化特性的铝合金材料，其生产方法如下：A、先加入纯铝锭固体冷料0.05吨，再加入电解铝液配料，其中电解铝液占配料重量份的90～95%，纯铝锭固体冷料占配料重量份的5～10%，电解铝液中铁含量Fe≤0.20%，Si≤0.10%，开启中频炉升温搅拌，让纯铝锭固体冷料融化和成分均匀，得混合铝液；B、在混合铝液中撒入1kg打渣剂，然后捞渣；C、加入钛屑的质量要求及加入量计算方式如下：质量要求：钛要求表面无油污；计算方式：按钛内控范围15～16%含量计算钛屑加入量（钛屑重量=原铝重量*0.105）；D、熔体合金化：铝液温度控制在850±30℃，开启中频炉30%功率，将钛屑缓慢撒入铝液表面，再用耙子将钛屑压入铝液表面以下；E、关闭电流，静置合金化2小时；期间静置1小时后用搅拌耙子兜底测试Ti屑熔化情况，之后，每20分钟测试1次；F、捞渣：将铝液表面的浮渣捞干净；G、取样化验：使用化学分析方法分析其成分；H、铸造：铸造温度790～810℃，开启中频炉30%功率保温，铝液处于轻微翻滚时，人工浇铸；每块铝锭厚度4±0.5cm；单块锭浇筑结束，锭表面立即打渣；J、成品取样：随机取成品锭两块，一块采用化学分析法做成品分析，另一块进行产品断口组织检验；K、产品包装：采用塑钢带进行包装；L、将符合要求的产品入库、出厂。在步骤“B”中，所述的打渣剂为氯化钾、氯化钠和氟铝酸钠的混合物，其中氯化钠的重量百分比为25～45%，氯化钾的重量百分比为30～50%，余量为氟铝酸钠。本专利技术生产出来的具有晶粒细化特性的铝合金材料成品的各种参数如下：合金成分：硅Si≤0.25%,铁Fe≤0.30%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14-16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.1%，产品规格：415*220*38mm；产品外观：表面光滑光洁、无飞边毛刺、夹渣、腐蚀、油污等。断口组织：晶粒均匀细腻，TiAl3无明显团聚，无夹杂物等缺陷。本专利技术能产生的积极效果是：1、采用中频炉生产铝钛合金，具备升温速度快、钛屑溶解反应充分，成分均匀、实收率高等优点，能够明显降低生产成本。2、生产前对铝熔体进行温降，采用低温铸造，有利于去除铝液中的氢气、减少金属烧损，提高产品的表面质量等。3、本专利技术所生产出来的具有晶粒细化特性的铝合金材料成分稳定均匀，组织致密，表面光滑清洁，完全能够满足生产高端铝加工产品晶粒细化效果、提高产品力学性能的使用要求，是具有晶粒细化特性的铝合金材料的最佳生产方法。4、经本专利技术生产方法所生产出来的铝合金细化材料，由于本专利技术采用合理的成分配比、中频炉升温搅拌、低温铸造（华夫锭）等生产工艺，使其内部组织更加致密、无夹杂物，表面光滑清洁，优于其它厂家生产的具有晶粒细化特性的铝合金材料，专用于高端铝合金材料的生产。四、具体实施方式：实施例：一种具有晶粒细化特性的铝合金材料，该材料的组成成分按重量百分比为：硅Si≤0.25%,铁Fe≤0.30%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14-16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.1%，余量为铝。上面所述的具有晶粒细化特性的铝合金材料，其生产方法如下：A、先加入纯铝锭固体冷料0.05吨，再加入电解铝液配料，其中电解铝液占配料重量份的90～95%，纯铝锭固体冷料占配料重量份的5～10%，电解铝液中铁含量Fe≤0.20%，Si≤0.10%，开启中频炉升温搅拌，让纯铝锭固体冷料融化和成分均匀，得混合铝液；B、在混合铝液中撒入1kg打渣剂，然后捞渣；C、加入钛屑的质量要求及加入量计算方式如下：质量要求：钛要求表面无油污；计算方式：按钛内控范围15～16%含量计算钛屑加入量（钛屑重量=原铝重量*0.105）；D、熔体合金化：铝液温度控制在850±30℃，开启中频炉30%功率，将钛屑缓慢撒入铝液表面，再用耙子将钛屑压入铝液表面以下；E、关闭电流，静置合金化2小时；期间静置1小时后用搅拌耙子兜底测试Ti屑熔化情况，之后，每20分钟测试1次；F、捞渣：将铝液表面的浮渣捞干净；G、取样化验：使用化学分析方法分析其成分；H、铸造：铸造温度790～810℃，开启中频炉30%功率保温，铝液处于轻微翻滚时，人工浇铸；每块铝锭厚度4±0.5cm；单块锭浇筑结束，锭表面立即打渣；J、成品取样：随机取成品锭两块，一块采用化学分析法做成品分析，另一块进行产品断口组织检验；K、产品包装：采用塑钢带进行包装；L、将符合要求的产品入库、出厂。在步骤“B”中，所述的打渣剂为氯化钾、氯化钠和氟铝酸钠的混合物，其中氯化钠的重量百分比为25～45%，氯化钾的重量百分比为30～50%，余量为氟铝酸钠。经上述生产方法所生产出来的铝合金细化材料，由于本专利技术采用合理的成分配比、中频炉升温搅拌、低温铸造（华夫锭）等生产工艺，使其内部组织更加致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有晶粒细化特性的铝合金材料，其特征在于：该材料的组成成分按重量百分比为：硅Si≤0.20%,铁Fe≤0.25%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14～16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.10%，余量为铝。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有晶粒细化特性的铝合金材料，其特征在于：该材料的组成成分按重量百分比为：硅Si≤0.20%,铁Fe≤0.25%,钒V≤0.05%,锆Cr≤0.15%,镍Ni≤0.15%，钛Ti≤14～16%，其他单个杂质含量＜0.10%，杂质总含量＜0.10%，余量为铝。


2.权利要求1所述的具有晶粒细化特性的铝合金材料，其生产方法如下：
A、先加入纯铝锭固体冷料0.05吨，再加入电解铝液配料，其中电解铝液占配料重量份的90～95%，纯铝锭固体冷料占配料重量份的5～10%，电解铝液中铁含量Fe≤0.20%，Si≤0.10%，开启中频炉升温搅拌，让纯铝锭固体冷料融化和成分均匀，得混合铝液；
B、在混合铝液中撒入1kg打渣剂，然后捞渣；
C、加入钛屑的质量要求及加入量计算方式如下：
质量要求：钛要求表面无油污；
计算方式：按钛内控范围15～16%含量计算钛屑加入量（钛屑重量=原铝重量*0.105）；
D、熔体合金化：铝液温度控制在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新锋，李坤，赵蕾，袁志刚，邵四杰，李晓庆，邵育红，
申请(专利权)人：河南中孚技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41