用于降低铝合金中过渡族元素含量的制造技术

本发明专利技术提供一种用于降低铝合金中过渡族元素含量的

【技术实现步骤摘要】
用于降低铝合金中过渡族元素含量的Al
‑
MB6合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料领域，具体涉及一种用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金
、
其制备方法及其使用方法
。

技术介绍

[0002]高铝粉煤灰中氧化铝含量高，潜在资源量巨大
。
从粉煤灰提取氧化铝等多重高附加值有价组分，并通过电解法实现低能耗冶炼铝合金，能够实现低碳循环经济模式下的高铝煤炭等固废资源利用
。
[0003]然而，粉煤灰中还含有多种氧化物，例如
TiO2等，导致电解铝水中的
Ti
等合金元素含量远超目前常用的商用合金标准范围，生成粗大的板片状钛铝化合物，不仅在熔铸过程中堵塞进料管及过滤板，还造成虫孔等缺陷，严重降低合金的成型性能
、
加工性能和力学性能
。
因此，期望降低上述铝合金中的
Ti
含量
。
[0004]此外，扩大再生铝合金使用已成为减少碳排放的主要路径，然而，再生铝合金成分复杂，例如，
Zr、V、Cr
等过渡族元素易形成粗大化合物，导致其熔体处理困难，金属回收率低，工艺稳定性差，大部分只能降级使用
。
因此，有效降低例如从粉煤灰提取的高
Ti
铝合金中的
Ti
含量或者有效降低再生铝合金中的
Zr、V、Cr
的含量有利于实现粉煤灰或废铝的再生利用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种能够被用来降低利用粉煤灰冶炼的铝合金中的
Ti
含量和
/
或再生铝合金中的
Zr、V、Cr
等过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金
、
其制造方法及其使用方法
。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供一种用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金，所述过渡族元素为
Ti、Zr、V、Cr
中的至少一种，所述
Al
‑
MB6合金包括
Al
基体以及分布于
Al
基体上的
MB6粒子，其中，
M
为
Ce、La、Sr、Ca
中的至少一种，
MB6粒子为
C
占据
B
位而形成的
C
掺杂型
MB6粒子
。
[0007]可选地，所述
C
掺杂型
MB6粒子中的
C
掺杂量小于等于
1wt
％
。
[0008]可选地，所述
Al
‑
MB6合金中的
MB6粒子的含量为
0.5wt
％
‑
10wt
％
。
[0009]可选地，所述
MB6粒子的尺寸为
400nm
‑2μ
m。
[0010]可选地，所述
MB6粒子呈近球形或多面体形貌
。
[0011]根据本专利技术的另一方面，提供一种如上所述的用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金的制备方法，所述制备方法包括：形成
Al
‑
M
合金熔体，其中，
M
为
Ce、La、Sr、Ca
中的至少一种；向所述
Al
‑
M
合金熔体中加入
Al
‑
C
合金并使其熔化，形成中间熔体；向所述中间熔体中加入
Al
‑
B
合金，升温熔化至
850℃
‑
950℃
，保温
10min
‑
25min
，浇注得到所述
Al
‑
MB6合金
。
[0012]可选地，形成所述
Al
‑
M
合金熔体的步骤包括：向熔炼炉中加入纯铝，并加入
Al
‑
RE
合金
、Al
‑
Sr
合金和
Al
‑
Ca
合金中的至少一种，并使其熔化，其中，
RE
是
La
和
Ce
中的至少一种
。
[0013]可选地，形成所述中间熔体的步骤包括：将所述
Al
‑
M
合金熔体升温至
720℃
‑
900℃
后，加入
Al
‑
C
合金
。
[0014]根据本专利技术的又一方面，提供一种如上所述的用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金的使用方法，所述使用方法包括：向熔炼炉中加入含过渡族元素的铝合金并使其熔化形成第一熔体，所述过渡族元素为
Ti、Zr、V、Cr
中的至少一种；向所述第一熔体中加入如上所述的
Al
‑
MB6合金，使所述
MB6粒子与所述第一熔体中的过渡族元素反应，形成第二熔体；将所述第二熔体静置；将静置后的所述第二熔体的上层熔体和下层熔体分离
。
[0015]可选地，所述过渡族元素包括
Ti
，所述铝合金中的
Ti
的含量大于
0.2wt
％
。
[0016]可选地，在形成所述第一熔体的步骤中，将所述含过渡族元素的铝合金熔化并升温至
740℃
‑
780℃
形成所述第一熔体
。
[0017]可选地，在形成所述第二熔体的步骤中，在向所述第一熔体中加入所述
Al
‑
MB6合金后，在
740℃
‑
780℃
的温度下保温
5min
‑
20min。
[0018]可选地，在将所述第二熔体静置的步骤中，在
700℃
‑
730℃
的温度下静置保温
10min
‑
30min。
[0019]可选地，静置后的所述第二熔体的所述上层熔体占静置后的所述第二熔体的体积的
90
％
‑
98
％，静置后的所述第二熔体的所述下层熔体占静置后的所述第二熔体的体积的2％
‑
10
％
。
[0020]根据本专利技术的
Al
‑
MB6合金可被用来降低利用粉煤灰冶炼的铝合金中的...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金，所述过渡族元素为
Ti、Zr、V、Cr
中的至少一种，其特征在于，所述
Al
‑
MB6合金包括
A1
基体以及分布于
A1
基体上的
MB6粒子，其中，
M
为
Ce、La、Sr、Ca
中的至少一种，
MB6粒子为
C
占据
B
位而形成的
C
掺杂型
MB6粒子
。2.
根据权利要求1所述的
A1
‑
MB6合金，其特征在于，所述
C
掺杂型
MB6粒子中的
C
掺杂量小于等于
1wt
％
。3.
根据权利要求1所述的
Al
‑
MB6合金，其特征在于，所述
Al
‑
MB6合金中的
MB6粒子的含量为
0.5wt
％
‑
10wt
％
。4.
根据权利要求1所述的
Al
‑
MB6合金，其特征在于，所述
MB6粒子的尺寸为
400nm
‑2μ
m。5.
根据权利要求1所述的
Al
‑
MB6合金，其特征在于，所述
MB6粒子呈近球形或多面体形貌
。6.
一种根据权利要求1至5中任一项所述的用于降低铝合金中过渡族元素含量的
Al
‑
MB6合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：形成
Al
‑
M
合金熔体，其中，
M
为
Ce、La、Sr、Ca
中的至少一种；向所述
Al
‑
M
合金熔体中加入
A1
‑
C
合金并使其熔化，形成中间熔体；向所述中间熔体中加入
Al
‑
B
合金，升温熔化至
850℃
‑
950℃
，保温
10min
‑
25min
，浇注得到所述
Al
‑
MB6合金
。7.
根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，形成所述
Al
‑
M
合金熔体的步骤包括：向熔炼炉中加入纯铝，并加入
Al
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂亮，韩梦霞，刘思达，聂金凤，孙谦谦，刘相法，
申请(专利权)人：山东迈奥晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：