專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁鍶鈦硼中間合金及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁合金技術(shù)，特別是用來(lái)對(duì)鋁硅共晶或亞共晶合金進(jìn)行變質(zhì)處理和晶粒細(xì)化用以提高合金鑄造性能和機(jī)械性能的中間合金及其制造方法。
隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，鑄造亞共晶鋁硅合金的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)量越來(lái)越大。在其澆注前須進(jìn)行變質(zhì)和細(xì)化處理，才能使鋁合金鑄造達(dá)到對(duì)密度和機(jī)械性能的嚴(yán)格要求。例如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋汽車(chē)輪轂等鋁合金鑄件必須進(jìn)行變質(zhì)細(xì)化處理才能保證其機(jī)械性能和較長(zhǎng)的使用壽命。在現(xiàn)行生產(chǎn)當(dāng)中普遍采用在合金熔煉時(shí)加入金屬鈉鹽類(lèi)及六氯乙烷精煉作變質(zhì)處理，工藝復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生夾雜。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生異味氣體，污染環(huán)境，對(duì)工人健康有害。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有生產(chǎn)起到細(xì)化晶粒作用的鋁鈦硼中間合金，即在熔融狀鋁水中加入鈦鹽及硼鹽，使之還原成為鋁鈦硼中間合金。在熔煉鋁硅合金時(shí)加入這種鋁鈦硼中間合金。關(guān)于變質(zhì)劑CN1098446文獻(xiàn)中公開(kāi)的鋁鍶稀土精煉變質(zhì)劑及其生產(chǎn)工藝中指出了鍶元素的變質(zhì)作用。這樣在合金生產(chǎn)當(dāng)中需要加入細(xì)化劑和變質(zhì)劑兩種材料，工藝復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量也不容易控制。
本發(fā)明的目的是提供一種直接生產(chǎn)兼有變質(zhì)與細(xì)化作用的鋁鍶鈦硼中間合金及其制造方法，以達(dá)到簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，節(jié)省能源，降低成本的目的。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的。鋁鍶鈦硼中間合金所含元素按重量比含量分別為含有鍶5-12％，含有鈦1.5-3.5％，含有硼0.1-0.3％，其余為鋁及常規(guī)雜質(zhì)。這種中間合金制造方法的特點(diǎn)是鋁熔化后加溫至700-800℃，加入氟鈦酸鉀與氟硼酸鉀兩種鹽的混合物，升溫至780-800℃靜置10-15分鐘，經(jīng)攪拌除渣，再升溫至750-800℃，加入金屬鍶，攪拌均勻后鑄錠或制成絲。氯鈦酸鉀的加入量為鋁水重量的8-18％，氯硼酸鉀的加入量為鋁水重量的4-10％，鍶的加入量為鋁水重量的6-13％。
本發(fā)明的鋁鍶鈦硼中間合金及其制造方法經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，用于鋁合金制造業(yè)，對(duì)鋁硅合金進(jìn)行細(xì)化變質(zhì)處理，鑄件夾雜少，密度高操作簡(jiǎn)單，一次加入不產(chǎn)生任何粉塵和氣體，也沒(méi)有異味，改善了工人勞動(dòng)條件，超過(guò)其它類(lèi)型的熔劑。本發(fā)明可以在生產(chǎn)鋁鈦硼合金的工藝條件下，即在鋁水中加入鈦鹽和硼鹽還原成鋁鈦硼中間合金的同時(shí)熔融加入金屬鍶，直接生產(chǎn)出鋁鍶鈦硼中間合金。這種方法簡(jiǎn)化了工藝條件，節(jié)省能源，便于控制質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。為鋁合金制造業(yè)提供了一種操作簡(jiǎn)單的同時(shí)兼?zhèn)浼?xì)化品粒和變質(zhì)功能的中間合金及其制造方法。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。實(shí)施例1，在50公斤感應(yīng)爐內(nèi)加入40千克純鋁，加溫熔化后升溫至800℃，將7千克氟鈦酸鉀和4千克氟硼酸鉀兩種鹽混合后加入至熔化的鋁水中，升溫至800℃經(jīng)過(guò)15分鐘靜止處理，在爐內(nèi)充分?jǐn)嚢?0分鐘，除渣后再升溫至800℃，加入塊狀金屬鍶5.2千克。再經(jīng)過(guò)攪拌，即可鑄成小規(guī)格鑄錠。生產(chǎn)出的鋁鍶鈦硼中間合金元素重量比含量分別接近含鍶12％，含鈦3.5％，含硼0.3％，其余為鋁及常規(guī)雜質(zhì)。用這種中間合金對(duì)ZL119鋁硅合金進(jìn)行細(xì)化變質(zhì)處理，加入量為0.3％，鑄件夾雜少，密度高，當(dāng)凝固壓力為-0.09MPa時(shí)密度達(dá)到2.70g/cm3。鑄件鈦含量明顯提高，對(duì)合金起到細(xì)化作用，經(jīng)過(guò)機(jī)械性能試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度由未處理試樣166.6MPa提高到196.3MPa，伸長(zhǎng)率由未處理試樣2.3％提高到3.0％，布氏硬度由HB96提高到HB98.7。
實(shí)施例2，50公斤感應(yīng)爐內(nèi)裝入40千克純鋁，加溫至鋁熔化升溫至750℃，將氟鈦酸鉀3.2公斤與氟硼酸鉀4公斤混合加入鋁水中，升溫至800℃，10分鐘靜止處理，在爐內(nèi)攪拌5分鐘，除渣后再升溫至750℃，加入塊狀金屬鍶2.4公斤，再經(jīng)過(guò)攪拌即可制成絲狀。這樣得到以合金的各元素接重量比含量分別接近含有鍶5％，含鈦1.5％，含硼0.3％其余為鋁及常規(guī)雜質(zhì)。在鋁硅合金中鍶和鈦元素具有長(zhǎng)效性，在工藝生產(chǎn)時(shí)如使用廢件，澆冒口回爐重熔時(shí)所加入的中間合金中的鍶和鈦的含量應(yīng)減少。實(shí)施例2就是適應(yīng)這種情況生產(chǎn)的。各元素含量也可以根據(jù)生產(chǎn)廠家的具體需要作調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種含有鋁鍶鈦硼元素的中間合金，所含元素按重量比含量比例為含有鍶5-12％，含有鈦1.5-3.5％，含有硼0.1-0.3％，其余為鋁及常規(guī)雜質(zhì)。
2.根據(jù)一種含鋁鍶鈦硼元素的中間合金的制造方法，其特征在于在熔爐內(nèi)將鋁熔化加溫至700至800℃，加入氟鈦酸鉀與氟硼酸鉀的混合物，經(jīng)升溫至780-800℃，靜置10至15分鐘，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?、除渣、再升溫?50-800℃，加入金屬鍶，攪拌均勻后鑄錠或制成絲狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間合金的制造方法，其特征在于氟鈦酸鉀的加入量，為鋁的重量的8-18％，氟硼酸鉀的加入量為鋁的重量的4-10％兩種鹽混合后加入在鋁水之中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間合金的制造方法，其特征在于金屬鍶的加入量為鋁重量的6-13％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁鍶鈦硼中間合金及其制造方法。該中間合金含鍶5-12％，鈦1.5-3.5％，硼0.1-0.3％，其金為鋁及常規(guī)雜質(zhì)。其制造方法為在熔鋁內(nèi)加入氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀的混合物經(jīng)攪拌、除渣，再加入金屬鍶攪拌后鑄錠或改制成絲。對(duì)鋁硅共晶合金亞共晶或晶粒細(xì)化及變質(zhì)作用明顯，密度高處理ZL119抗拉強(qiáng)度達(dá)到196MPa、伸長(zhǎng)率達(dá)到3.0％，布氏硬度達(dá)到HB98.7簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省能源，降低成本。一次加入，不產(chǎn)生粉塵和氣體，沒(méi)有異味。
文檔編號(hào)C22C21/02GK1145412SQ9511574
公開(kāi)日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月15日
發(fā)明者卞津良 申請(qǐng)人:卞津良