一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑，特別涉及一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦硼晶粒細(xì)化劑的發(fā)展過程經(jīng)歷了三個階段:鈦硼添加劑，鋁鈦硼中間合金頂，鋁鈦硼絲，其中鈦硼絲晶粒細(xì)化劑是一種塊狀添加劑，鈦硼晶粒細(xì)化劑以其出色的細(xì)化效果堪與進(jìn)口鈦硼絲相媲美，遠(yuǎn)優(yōu)于鋁鈦中間合金，對大多數(shù)的鋁合金而言，實為經(jīng)濟(jì)適宜的晶粒細(xì)化劑。
[0003]鈦硼晶粒細(xì)化劑由于其優(yōu)異的細(xì)化效果，使鑄件得到細(xì)小的等軸晶，消除了羽毛晶和柱狀晶，為以后的加工提供了良好的內(nèi)在的組織結(jié)構(gòu)，能有效地克服鑄造裂紋，改善鑄件外觀，減小鑄。
[0004]鈦硼晶粒細(xì)化劑的制備方法中，按原料分為氧化物法、氟鹽法、純鈦顆粒法等，目前，最廣泛和有效的方法為氟鹽法，即利用氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀通過鋁熱反應(yīng)制造出鋁鈦硼合金，此方法生產(chǎn)的鋁鈦硼合金其細(xì)化效果強(qiáng)且十分穩(wěn)定，其缺點(diǎn)是由于在合金化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物氟鋁酸鉀鹽以及反應(yīng)所帶入的金屬化合物雜質(zhì)以及熔鹽對耐火材料的腐蝕帶入的夾雜物，很難從鋁鈦硼合金中有效的徹底去除，導(dǎo)致這些雜質(zhì)隨細(xì)化劑而帶入被細(xì)化的合金當(dāng)中去，減弱了鋁合金細(xì)化效果，同時低熔點(diǎn)鹽類雜質(zhì)的存在。
[0005]專利號為CN 102031403 A的發(fā)明專利中，提到了一種高潔凈度鋁鈦硼合金細(xì)化的制造方法，包括以下步驟:1)將鋁錠熔化加入氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀合金化；2)傾倒出浮于鋁液表面的反應(yīng)副產(chǎn)物，并用氧化鋁粉中和；3)提升鋁液溫度，撒上氧化鋁粉層；4)用管通氬氣或氮?dú)?，使鋁液中包裹的殘渣液浮出，并被中和；5)利用小氣泡旋轉(zhuǎn)除氣精煉技術(shù)處理后測量其含氫量；6)在800°C以上的熱狀態(tài)下，撒上特殊高溫防氧化覆蓋劑層；7)將提升鋁液溫度，將鋁液導(dǎo)入裝有氧化鋁陶瓷過濾器的過濾箱體，對合金鋁液進(jìn)行在線過濾處理；8)最后降低鋁液溫度，撇除浮渣，澆鑄成型生產(chǎn)成鋁鈦硼絲。該方法能夠有效分離出鋁鈦硼合金液中的氟化鹽和其它夾雜物，使得鋁鈦硼合金細(xì)化劑中雜質(zhì)減少、潔凈度大幅度提高；其缺點(diǎn)為，出爐量低，且由于特殊高溫防氧化覆蓋劑層的在除氣之后進(jìn)行添加，金液在前序步驟中就會被氧化或吸入氣體，使得材料出現(xiàn)氣孔或疏松的現(xiàn)象，降低了材料的延伸率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種避免材料出現(xiàn)氣孔或疏松現(xiàn)象，提高材料延伸率且出爐量高的鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑采用熔煉后連續(xù)鑄軋的方式，具體步驟如下:
(I)熔化:將99.7%的純鋁錠加入坩堝爐內(nèi)熔化成鋁液并加熱，加熱2-3小時，使鋁液溫度達(dá)到870-900°C ； (2)合金化:在步驟(I)中招液加熱的過程中向招液中加入配料，首先向招液中加氣化鉀，使其熔化后覆蓋鋁液表面；然后在鋁液溫度達(dá)到850-900°C時，向鋁液中加入氟鈦酸鉀，使其混合均勻，再向鋁液加入氟鈦酸鉀，升溫攪拌完全反應(yīng)后得到合金鋁液，并將合金鋁液表面的熔渣S去，完成一次除渣；
(3)攪拌脫氣除渣:將步驟(2)中制得的合金鋁液轉(zhuǎn)入工頻無芯電保溫爐內(nèi)攪拌脫氣，攪拌溫度750-900°C，攪拌時間25-30min，攪拌功率>1.4Kw,攪拌時，向攪拌管內(nèi)通入氬氣，讓合金鋁液從下至上連續(xù)翻滾，使得合金鋁液中的氣體和殘渣液浮出，靜置5-8min后進(jìn)行撈渣操作，如此從而完成脫氣與二次除渣；
(4)澆鑄連軋:澆鑄前對模具進(jìn)行清潔和刷涂料，對模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到100-250 V，然后將步驟(3 )中除渣后的鋁液傳輸至模具中，傳輸時首先經(jīng)過流槽過濾，調(diào)節(jié)流量后上澆煲至模具內(nèi)澆鑄，然后下澆煲經(jīng)過結(jié)晶輪型腔后冷卻結(jié)晶，最后將冷卻結(jié)晶的坯料通過連軋機(jī)連軋后收線得到鋁鈦硼絲。
[0008]進(jìn)一步地，所述純鋁錠、氟硼酸鉀、氟鈦酸鉀以及氯化鉀的重量比為40-41:5-6:12-13:1-2。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，在鋁錠熔化后，首相向鋁液中加入氯化鉀，從而避免鋁液被氧化或吸入氣體而出現(xiàn)氣孔或疏松的現(xiàn)象，提高了鋁鈦硼絲的延伸率；同時通過一次與二次除渣有效去除出鋁鈦硼合金液中的氟化鹽和其它夾雜物，提高了鋁鈦硼絲的潔凈度；除此之外本發(fā)明的制備方法中，純鋁錠、氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀以及氯化鉀的重量比設(shè)置為40-41:5-6:12-13:1-2，在保證高出爐量與產(chǎn)品的金向值，使得600KG的鋁錠產(chǎn)出650KG的鋁鈦硼絲。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。
[0011]實施例1
一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑采用熔煉后連續(xù)鑄軋的方式，具體步驟如下:
(5)材料:純鋁錠600kg、氟硼酸鉀79kg、氟鈦酸鉀168kg、氯化鉀15kg；
(6)熔化:將99.7%的純鋁錠加入坩堝爐內(nèi)熔化成鋁液并加熱，加熱2小時，使鋁液溫度達(dá)到 870-900°C ；
(7)合金化:在步驟(I)中招液加熱的過程中向招液中加入配料，首先向招液中加氣化鉀，使其熔化后覆蓋鋁液表面；然后在鋁液溫度達(dá)到850-900°C時，向鋁液中加入氟鈦酸鉀，使其混合均勻，再向鋁液加入氟鈦酸鉀，升溫攪拌完全反應(yīng)后得到合金鋁液，并將合金鋁液表面的熔渣S去，完成一次除渣；
(8)攪拌脫氣除渣:將步驟(2)中制得的合金鋁液轉(zhuǎn)入工頻無芯電保溫爐內(nèi)攪拌脫氣，攪拌溫度750-900°C，攪拌時間26min，攪拌功率>1.4Kw,攪拌時，向攪拌管內(nèi)通入氬氣，讓合金鋁液從下至上連續(xù)翻滾，使得合金鋁液中的氣體和殘渣液浮出，靜置6min后進(jìn)行撈渣操作，如此從而完成脫氣與二次除渣；
(9)澆鑄連軋:澆鑄前對模具進(jìn)行清潔和刷涂料，對模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到100-250 V，然后將步驟(3 )中除渣后的鋁液傳輸至模具中，傳輸時首先經(jīng)過流槽過濾，調(diào)節(jié)流量后上澆煲至模具內(nèi)澆鑄，然后下澆煲經(jīng)過結(jié)晶輪型腔后冷卻結(jié)晶，最后將冷卻結(jié)晶的坯料通過連軋機(jī)連軋后收線得到鋁鈦硼絲。
[0012]本實施例得到的鋁鈦硼絲無氣孔，組織結(jié)構(gòu)密室，料潔凈度高，出爐量達(dá)到為650kg，Ti含量達(dá)到5%，B含量達(dá)到1%，產(chǎn)品細(xì)化效果好。
[0013]實施例2
一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑采用熔煉后連續(xù)鑄軋的方式，具體步驟如下:
(1)材料:純招錠640kg、氟硼酸鉀84kg、氟鈦酸鉀180kg、氯化鉀16kg；
(2)熔化:將99.7%的純鋁錠加入坩堝爐內(nèi)熔化成鋁液并加熱，加熱2.5小時，使鋁液溫度達(dá)到870-900°C ；
(3)合金化:在步驟(I)中招液加熱的過程中向招液中加入配料，首先向招液中加氣化鉀，使其熔化后覆蓋鋁液表面；然后在鋁液溫度達(dá)到850-900°C時，向鋁液中加入氟鈦酸鉀，使其混合均勻，再向鋁液加入氟鈦酸鉀，升溫攪拌完全反應(yīng)后得到合金鋁液，并將合金鋁液表面的熔渣S去，完成一次除渣；
(4)攪拌脫氣除渣:將步驟(2)中制得的合金鋁液轉(zhuǎn)入工頻無芯電保溫爐內(nèi)攪拌脫氣，攪拌溫度750-900°C，攪拌時間26min，攪拌功率>1.4Kw,攪拌時，向攪拌管內(nèi)通入氬氣，讓合金鋁液從下至上連續(xù)翻滾，使得合金鋁液中的氣體和殘渣液浮出，靜置8min后進(jìn)行撈渣操作，如此從而完成脫氣與二次除渣；
(5)澆鑄連軋:澆鑄前對模具進(jìn)行清潔和刷涂料，對模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到100-250 V，然后將步驟(3 )中除渣后的鋁液傳輸至模具中，傳輸時首先經(jīng)過流槽過濾，調(diào)節(jié)流量后上澆煲至模具內(nèi)澆鑄，然后下澆煲經(jīng)過結(jié)晶輪型腔后冷卻結(jié)晶，最后將冷卻結(jié)晶的坯料通過連軋機(jī)連軋后收線得到鋁鈦硼絲。
[0014]本實施例得到的鋁鈦硼絲無氣孔，組織結(jié)構(gòu)密室，料潔凈度高，出爐量達(dá)到為700kg，Ti含量達(dá)到5%，B含量達(dá)到1%，產(chǎn)品細(xì)化效果好。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，其特征在于:所述鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑采用熔煉后連續(xù)鑄軋的方式，具體步驟如下: 熔化:將99.7%的純鋁錠加入坩堝爐內(nèi)熔化成鋁液并加熱，加熱2-3小時，使鋁液溫度達(dá)到 870-900 0C ； 合金化:在步驟(I)中鋁液加熱的過程中向鋁液中加入配料，首先向鋁液中加氯化鉀，使其熔化后覆蓋鋁液表面；然后在鋁液溫度達(dá)到850-900°C時，向鋁液中加入氟鈦酸鉀，使其混合均勻，再向鋁液加入氟鈦酸鉀，升溫攪拌完全反應(yīng)后得到合金鋁液，并將合金鋁液表面的熔渣舀去,完成一次除渣； 攪拌脫氣除渣:將步驟(2)中制得的合金鋁液轉(zhuǎn)入工頻無芯電保溫爐內(nèi)攪拌脫氣，攪拌溫度750-900°C，攪拌時間25-30min，攪拌功率>1.4Kw,攪拌時，向攪拌管內(nèi)通入氬氣，讓合金鋁液從下至上連續(xù)翻滾，使得合金鋁液中的氣體和殘渣液浮出，靜置5-8min后進(jìn)行撈渣操作，如此從而完成脫氣與二次除渣； 澆鑄連軋:澆鑄前對模具進(jìn)行清潔和刷涂料，對模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到100-250 V，然后將步驟(3 )中除渣后的鋁液傳輸至模具中，傳輸時首先經(jīng)過流槽過濾，調(diào)節(jié)流量后上澆煲至模具內(nèi)澆鑄，然后下澆煲經(jīng)過結(jié)晶輪型腔后冷卻結(jié)晶，最后將冷卻結(jié)晶的坯料通過連軋機(jī)連軋后收線得到鋁鈦硼絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，其特征在于:所述純鋁錠、氟硼酸鉀、氟鈦酸鉀以及氯化鉀的重量比為40-41:5-6:12-13:1-2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，所述鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑采用熔煉后連續(xù)鑄軋的方式，具體步驟如下：（1）熔化：將純鋁錠加入坩堝爐內(nèi)熔化成鋁液并加熱；（2）合金化：向步驟（1）中鋁液加熱的過程中向鋁液中加入配料，依次為氯化鉀、氟鈦酸鉀和氟鈦酸鉀，升溫攪拌完全反應(yīng)后得到合金鋁液；（3）攪拌脫氣除渣：將步驟（2）中制得的合金鋁液轉(zhuǎn)入工頻無芯電保溫爐內(nèi)攪拌脫氣；（4）澆鑄連軋：將步驟（3）中除渣后的鋁液傳輸至模具中，依次經(jīng)過流槽過濾、結(jié)晶輪型腔以及連軋機(jī)連軋后收線得到鋁鈦硼絲。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：發(fā)明鋁鈦硼絲晶粒細(xì)化劑的制備方法，避免鋁液被氧化或吸入氣體而出現(xiàn)氣孔或疏松的現(xiàn)象，提高了鋁鈦硼絲的延伸率。
【IPC分類】C22C1-02, C22C21-00, C22C1-06
【公開號】CN104561619
【申請?zhí)枴緾N201510042947
【發(fā)明人】馮成輝
【申請人】南通昂申金屬材料有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日