一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法
，尤其涉及一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法
。

技术介绍

[0002]铸造铝合金广泛应用于汽车
、
机械
、
航空航天等工业领域，改善铸造铝合金综合性能的有效方法是对其进行晶粒细化及变质处理，从而获得细小的等轴初生铝晶粒及弥散的纤维状共晶硅组织，由于铸造铝合金的成分非常复杂，常见的
Al
‑
Ti、Al
‑
B
及
Al
‑
Ti
‑
C
等晶粒细化剂在熔体细化处理过程中，细化元素钛和硼容易与合金元素硅及变质元素锶发生交互反应，显著降低细化元素有效含量，从而发生细化剂失效或出现显著的细化衰退现象，限制了这些细化剂在铸造铝合金中的广泛应用，因此，开发可适用于铸造铝合金的新型晶粒细化剂，使其在复杂的合金成分条件下具备高效
、
稳定的细化效力是十分必要的
。
[0003]根据中国现有专利
CN 105648251 A
公开了一种铸造铝合金用铝镧硼晶粒细化剂的制备方法，以工业纯铝，
Al
‑
3B
中间合金，
Al
‑
10La
中间合金为原料，通过合理调控元素配比，结合有效的温度控制，制备出铝镧硼晶粒细化剂细化剂
。
本方法原料丰富，成本较低，制备设备简单
。<br/>本专利技术涉及的新型铸造铝合金晶粒细化剂不仅能应用于二元铝硅合金的晶粒细化处理，更适用于复杂成分的铸造铝合金的晶粒细化，使其凝固组织中的初生铝枝晶由原来的发达树枝晶转变为细小的等轴晶，并且不发生细化衰退及变质退化等有害现象，从而提高铸造铝合金的综合力学性能，并且能改善其铸造性能；
[0004]该专利以工业纯铝
、Al
‑
B3
中间合金
、Al
‑
La10
中间合金为原料，通过合理调控元素配比，结合有效的温度控制，制备出铝镧硼晶粒细化剂，在金属模具中浇铸华夫锭，为最终产品交货形态，现有技术的客观不足之处：
[0005]1、
制备工艺时间较长，每个批次产品总计制备时间超过十小时
。
[0006]2、
采用的制备工艺的设备能耗高，吨产成品能耗大
。
[0007]3、
该工艺生产过程中没有做除气除渣处理，产成品中的氧化物及其它的夹杂会对铝合金产品造成污染
。
[0008]4、
该工艺只能生产铝镧硼华夫锭，在铝合金生产过程中无法实现在线添加
。
[0009]5、
该工艺制备出的镧硼合金牌号为
A1La2B1
，细化能力弱，只能获得
200
微米左右的等轴晶
。
[0010]6、
该工艺产品目前没有实现工业化生产，只能在实验室小批量制备
。
[0011]因此，有必要提供一种新铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供的一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0013]为实现上述目的本专利技术提供一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法，包括以下步
骤：
[0014]S1、750Kg/500kg
感应式工频炉2台套；
[0015]S2、
Φ
9.5
连铸连轧机及配套设施1台套；
[0016]S3、AL
＝
500KG
；
[0017]第一次配料：
La2O3
＝
18kg
和
KBF4
＝
80kg
；
[0018]铝锭置于
750Kg
工频炉坩埚内熔化，并升温至
830
±
5℃
；把工频炉功率降到
160
～
180kw
，使铝液沸腾起来，匀速加入配好的一次原料，加料完毕后让铝液和
La2O3、KBF4
熔液一起沸腾
15
分钟，熔体温度达到
910℃
～
920℃
后关闭工频炉电源，静置5分钟；
[0019]第二次配料：
K2TiF6
＝
15kg
和
KBF4
＝
20kg
；
[0020]再次把工频炉功率开到
160
～
180kw
，在1分钟内加入二次配料原料，沸腾
10
分钟，当熔体温度达到
940℃
～
950℃
，关闭工频炉电源，静置5分钟；
[0021]S4、
用钛合金盐勺分离铝熔体表面的氟铝酸钾
、
氧化铝盐液；
[0022]S5、
倒炉操作，把经过二次合金的铝液通过流槽倒入
500Kg
工频炉坩埚内，升温至
920
±
5℃
，用氩气进行除气
12
分钟，并清理浮渣，确认炉内熔体降温至
880
±
5℃
时进行浇铸，浇铸时把工频炉功率调至保温状态，让铝液轻微沸腾，避免生成沉淀，确保产品内
LaB6
粒子均匀弥散；
[0023]进一步地，确保结轮所述冷却水温
≤35℃、
水流量
15
～
20m3/h、
水压
0.320
‑
4Mpa
所述此工艺可生产
Φ
9.5
±
0.3mm
的
AlLa3B1.5Ti0.5
铝镧硼钛合金线材
。
[0024]进一步地，所述重熔铝锭，
Al
含量
≥99.85
％
。
[0025]进一步地，所述氧化镧
(La2O3)
含量
≥99
％
。
[0026]进一步地，所述
PFT
‑1氟钛酸钾
(K2TiF6)
含量
≥99
％
。
[0027]进一步地，所述
PFB
‑1氟硼酸钾
(KBF4)
含量
≥98
％
。
[0028]与相关技术相比较，本专利技术提供一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法具有如下有益效果：
[0029]1、
本专利技术生产工艺时间短，生产过程更节能：每批次产品制备全流程共需要
3.5
～4小时；由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铝镧硼钛晶粒细化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、750Kg/500kg
感应式工频炉2台套；
S2、
Φ
9.5
连铸连轧机及配套设施1台套；
S3、AL
＝
500KG
；第一次配料：
La2O3
＝
18kg
和
KBF4
＝
80kg
；铝锭置于
750Kg
工频炉坩埚内熔化，并升温至
830
±
5℃
；把工频炉功率降到
160
～
180kw
，使铝液沸腾起来，匀速加入配好的一次原料，加料完毕后让铝液和
La2O3、KBF4
熔液一起沸腾
15
分钟，熔体温度达到
910℃
～
920℃
后关闭工频炉电源，静置5分钟；第二次配料：
K2TiF6
＝
15kg
和
KBF4
＝
20kg
；再次把工频炉功率开到
160
～
180kw
，在1分钟内加入二次配料原料，沸腾
10
分钟，当熔体温度达到
940℃
～
950℃
，关闭工频炉电源，静置5分钟；
S4、
用钛合金盐勺分离铝熔体表面的氟铝酸钾
、
氧化铝盐液；
S5、
倒炉操作，把经过二次合金的铝液通过流槽倒入
500Kg
工频炉坩埚内，升温至

【专利技术属性】
技术研发人员：肖政兵，赵天峰，赵雨辰，
申请(专利权)人：秦皇岛峰越科技有限公司，
类型：发明
国别省市：