一种Al-Ti-B-C细化剂及制备方法技术

一种Al-Ti-B-C细化剂及制备方法，属于细化剂技术领域，细化剂物相包括α-Al、TiAl3、TiC、TiB2。包含如下的质量百分比组份，Ti：5wt％，C：0.1-0.3wt％，B：0.5-1wt％，余量为Al；B/C的质量比＝4/1。将B4C粉末、钛粉混合均匀，300℃加热2小时去除水分；将铝锭加热熔化，覆盖冰晶石；将熔体升温至需要的反应温度，在铝熔体表面撒入混合粉末，搅拌反应，压入C2Cl6精炼，扒渣，浇注。本发明专利技术解决了TiC粒子制备难的问题，同时制备出含TiB2的高效细化剂，熔体反应法制备过程简单，操作容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于细化剂
，特别涉及一种铝合金复合细化剂及制备方法。
技术介绍
添加晶粒细化剂不仅可以细化铸态晶粒,细化枝晶组织,还能够减少疏松,降低热裂倾向，减少铸造缺陷，提高后续的加工性能。近年来随着对铝合金细化剂的研究，开发出Al-T1-C晶粒细化剂。Al-T1-C晶粒细化剂中的TiC粒子尺寸小，不易聚集，分布均匀，并且与Al具有很好的共格性等优点，而受到广泛关注。由于C在Al中的润湿性较差，制备十分困难，通过强烈搅拌或者高温反应制备Al-T1-C晶粒细化剂，增加了制备成本，限制了Al-T1-C晶粒细化剂的广泛应用。将单质石墨粉以氧化物的形式添加，可解决石墨在铝熔体中润湿问题，提高制备效率。
技术实现思路
本专利技术采用熔体反应法以成本，研制一种高效、长效、洁净的Al-T1-B-C复合变质细化剂。为解决上述问题，本专利主要技术方案为:利用熔体反应法，制备一种复合变质细化剂。1、一种Al-T1-B-C复合变质细化剂，包含如下的质量百分比组份，Ti:5wt%,C:0.1-0.3wt%, B:0.5-lwt%，余量为Al ;B/C的质量比=4/1，细化剂物相包括α-Α1、TiA13、TiC、TiB2相等。细化剂中TiC粒子尺寸在0.5μπι以下，均匀分布且呈球状；TiB2在2μπι以下，且呈疏松团状；TiA13粒子IOum以下，均匀分布，且成块状。其制备的细化剂不仅包含TiC，同时还包含TiB2，解决了 Al-T1-C制备困难的问题。上述复合变质细化剂的制备方法，Ti粉末和B4C粉末状加入，采用熔体反应法制备，具体包括以下步骤:(I)原料准备，按要求称量钛粉、B4C粉末、铝锭，Ti:5wt%, B/C的质量比=4/1，铝锭纯度99.9% ；(2)将钛粉、B4C粉末、混合均匀，300°C加热2小时去除水分；(3)利用井式电阻炉将铝锭加热至780-800°C，待铝锭完全熔化，覆盖一层冰晶石覆盖剂；将熔体升温至800-900°C，将加热的粉末均匀撒在铝熔体表面，石墨棒均匀搅拌，反应IOmin ;反应完成后，静置5min，压入C2Cl6精炼，扒洛，将铝熔体浇注到已预热250°C的钢模中，获得Al-T1-B-C复合细化剂。上述优选冰晶石和C2Cl6在100°C加热lh，去除水分；将模具和扒渣勺等工具涂刷一层涂料，防止Fe杂质元素污染细化剂。选用石墨坩埚进行熔炼，石墨棒搅拌，防止Si的污染。钛粉325目，B4C粉末纯度大于90%。铝熔体达到一定温度，撒入混合粉末，均匀搅拌，使其发生反应。本专利技术解决了 TiC制备难的问题，制备的细化剂同时还包含TiB2，提高了制备的细化剂效率，是一种稳定、长效、高效的Al-T1-B-C复合变质细化剂。具体实施例方式实施例1熔体反应法制备Al-5T1-lB_0.25C细化剂过程如下:1.原料准备，细化剂由铝锭、钛粉、B4C、C2CldP冰晶石覆盖剂制备。其中铝锭纯度99.9%,粉末粒度，Ti粉325目，B4C粉纯度大于90%。2.制备IKg的细化剂，按要求称量B4C、钛粉、铝锭，铝烧损率为3%。要求T1:5wt%, B/C的质量比=4/ 1,余量为Al ；3.将钛粉、B4C粉末混合均匀，300°C加热2小时去除水分4.冰晶石和C2Cl6在100°C加热lh，去除水分。5.将模具和扒渣勺等工具涂刷一层涂料，防止Fe杂质元素污染细化剂。选用石墨坩埚进行熔炼，石墨棒搅拌，防止Si的污染。6.利用井式电阻炉将洗净的铝锭加热到780°C，待铝锭完全熔化，覆盖一层冰晶石，防止铝的氧化和吸气。再将炉温升至850°C，将加热后混合均匀的粉末撒在铝熔体表面，石墨棒均匀搅拌，使其发生反应，反应IOmin ;加入3% wt WC2Cl6进行精炼除气，静置5min ；用扒渣勺扒除表面的熔渣和氧化皮；待温度降为720°C，浇注到已预热250°C钢模中，获得Α1-5Τ -1Β-0.25C复合细化剂。此法制备的细化剂，粒子尺寸小，且分布均匀。实施例2熔体反应法制备Al-5Ti_0.4B-0.1C细化剂将由铝锭、钛粉、B4C粉按成分要求配比，将钛粉、B4C粉末混合均匀，300°C加热2小时去除水分。利用井式电阻炉将洗净的铝锭加热到780°C，待铝锭完全熔化，覆盖一层冰晶石，防止铝的氧化和吸气；将炉温升至900°C，撒入混合好的粉末，石墨棒均匀搅拌，使其发生反应，反应IOmin ;加入3% wt的C2Cl6进行精炼除气，静置5min ;用扒渣勺扒除表面的熔渣和氧化皮；待温度降为720°C，浇注到已预热250°C钢模中，获得Al-5T1-0.4B-0.1C细化剂。权利要求1.一种Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，包含如下的质量百分比组份，Ti:5wt %, C:0.1-0.3wt %, B:0.5-lwt%，余量为Al ；B/C的质量比=4/1，细化剂物相包括α -Al、TiAl3'TiC、TiB2。2.根据权利要求1所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，细化剂中TiC粒子尺寸在0.5 μ m以下，均匀分布且呈球状JiB2在2 μ m以下，且呈疏松团状JiAl3粒子IOum以下，均匀分布，且成块状。3.根据权利要求1所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，B/C的质量比=4/1。4.根据权利要求1所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料准备，按要求称量B4C粉末、钛粉、铝锭，铝锭纯度99.9% ； (2)将钛粉、B4C粉末混合均匀，300°C加热2小时去除水分； (3)利用井式电阻炉将铝锭加热至780-800°C，待铝锭完全熔化，覆盖一层冰晶石覆盖剂；再将熔体升温至800-900°C，将加热的粉末均匀撒在铝熔体表面，石墨棒均匀搅拌，反应IOmin ;反应完成后，静置5min，压入C2Cl6精炼，扒渣，将铝熔体浇注到已预热250°C的钢模中，获得Al-T1-B-C变质细化剂。5.根据权利要求4所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，冰晶石和C2Cl6在100°C加热lh，去除水分。6.根据权利要求4所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，将模具和扒渣勺工具涂刷一层涂料，防止Fe杂质元素污染细化剂。7.根据权利要求4所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，选用石墨坩埚进行熔炼，石墨棒搅拌，防止Si的污染。8.根据权利要求4所述的Al-T1-B-C细化剂及制备方法，其特征在于，钛粉325目，B4C纯度大于90%。全文摘要，属于细化剂
，细化剂物相包括α-Al、TiAl3、TiC、TiB2。包含如下的质量百分比组份，Ti5wt％，C0.1-0.3wt％，B0.5-1wt％，余量为Al；B/C的质量比＝4/1。将B4C粉末、钛粉混合均匀，300℃加热2小时去除水分；将铝锭加热熔化，覆盖冰晶石；将熔体升温至需要的反应温度，在铝熔体表面撒入混合粉末，搅拌反应，压入C2Cl6精炼，扒渣，浇注。本专利技术解决了TiC粒子制备难的问题，同时制备出含TiB2的高效细化剂，熔体反应法制备过程简单，操作容易。文档编号C22C21/00GK103192064SQ20131015265公开日2013年7月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al?Ti?B?C细化剂及制备方法，其特征在于，包含如下的质量百分比组份，Ti：5wt％，C：0.1?0.3wt％，B：0.5?1wt％，余量为Al；B/C的质量比＝4/1，细化剂物相包括α?Al、TiAl3、TiC、TiB2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子勇，庄云平，庄江华，丁家伟，耿德英，李锡汉，孙健，戴艳，
申请(专利权)人：丹阳百斯特新型合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：