一種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金熔煉加工領(lǐng)域，特別是一種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造鋁合金以其密度小、比強(qiáng)度高、塑性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、耐蝕性好、資源豐富、容易加工等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械、電子等各個(gè)領(lǐng)域。但是鑄造鋁合金在熔煉的過程中可能會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生一系列的缺陷，比如針孔、氣孔、夾渣等，嚴(yán)重影響了鋁合金鑄件的質(zhì)量；為提高鋁合金鑄件的質(zhì)量，鋁合金熔液的處理是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，鋁合金熔體處理的主要任務(wù)是提高合金液的純凈度，而提高純凈度的手段是精煉，鋁液的精煉處理是鋁合金熔煉過程中的關(guān)鍵工序之一，精煉能除氫和去除氧化物夾雜，達(dá)到消除鑄件針孔的目的，從而提高鋁合金鑄件的力學(xué)及使用性能。
[0003]目前，我國(guó)公開的精煉劑中一般都含有氯化鈉、氟鋁酸鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氟化鈉和氟硅酸鈉等鈉鹽的一種或多種，如申請(qǐng)公布號(hào)為CN 102851519 B的專利公開了一種鋁精煉劑，由電解質(zhì)、發(fā)熱劑和除氣組分組成，各組分質(zhì)量百分比為:電解質(zhì):35?75%，發(fā)熱劑:10?35%，除氣組分:5?20% ;所述的鋁精煉劑還包括其他氟化物，各組分質(zhì)量百分比為:氟化物:0?50 %，所述的發(fā)熱劑為Na2C03、Na2S04、Na2S203、NaN03和C、NaHCO 3中的至少一種。這種鈉鹽的使用，會(huì)在鋁鎂、鋁銅、鋁鋰系合金中引入鈉，從而產(chǎn)生“鈉脆”現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，不含有鈉鹽成分，且具有良好的精煉效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料:KC150?60份，K2C0320?25份，MgCl210?15份，A1F330?35份，氟鋁酸鉀10?12份，CaF25?10份，石墨粉5?10份，輕質(zhì)碳酸鈣15?25份；所述8料由C2C16、打02與金屬按重量比5:1.5?2:1?1.5組成，所述金屬為包含Mn、Ce、Y和Er的混合金屬；A料和B料配合使用，重量比為2?3:1。
[0007]優(yōu)選的，所述B料中，各金屬按以下重量份配比:Mn50?60份，Ce 12?18份，Y12?18份，Er8?12份。
[0008]優(yōu)選的，所述A料包括以下重量份的原料:KC155份，K2C0322份，MgCl212份，A1F333份，氟鋁酸鉀11份，CaF28份，石墨粉8份，輕質(zhì)碳酸鈣20份。
[0009]更優(yōu)選的，所述B料中，各金屬按以下重量份配比:Mn55份，Ce 15份，Y15份，ErlO份。
[0010]優(yōu)選的，所述A料與B料的重量配比為2.5:1。
[0011]優(yōu)選的，所述B料由C2C16、1102與金屬按重量比5:1.8:1.2組成。
[0012]—種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的使用方法，包括以下步驟:
[0013]S1、在熔煉爐的溫度升至650-690°C時(shí)，噴入A料，加入量為0.1?3g/kg熔液，充分?jǐn)嚢?、扒渣?br>[0014]S2、當(dāng)熔煉爐的溫度上升至780_810°C時(shí)，按比例噴入B料，充分?jǐn)嚢琛窃?br>[0015]S3、按常規(guī)工藝靜置保溫，然后澆注、冷卻和熱處理。
[0016]上述組分原料分別起到的作用為:
[0017]KC1:對(duì)固態(tài)A1203、夾雜物和氧化膜有很強(qiáng)的浸潤(rùn)能力，且在熔煉溫度下KC1的比重只有1.50g/cm3，大大小于鋁合金熔液的比重，可很好地鋪展在鋁合金熔液表面，破碎和吸附熔體表面的氧化膜；
[0018]MgCl2:氯化物，表面張力小，潤(rùn)濕性好，與KC1配合使用；
[0019]K2C03:脫硫劑和發(fā)泡物質(zhì)，還可起到助熔的作用；
[0020]A1F3和氟鋁酸鉀:主要起精煉作用，如吸附、溶解A1 203;氟鹽還能有效地去除熔體表面的氧化I旲，提尚除氣效果；
[0021]CaF2:增加熔融熔劑的流動(dòng)性，還能有效地去除熔體表面的氧化膜，提高除氣效果，增大混合熔鹽的表面張力，使已吸附氧化物的熔鹽球狀化，便于與熔體分離，減少固熔渣夾裹鋁而造成的損耗。
[0022]輕質(zhì)碳酸鈣:優(yōu)質(zhì)的發(fā)泡劑，脫硫劑；
[0023]石墨粉:脫氧劑，且石墨粉的加入能延長(zhǎng)發(fā)泡的時(shí)間，使精煉效果更好；
[0024](:2(:16:吸濕性低，使用方便，精煉效果好，且有晶粒細(xì)化作用；
[0025]Mn、Ce、Y和Er:過渡金屬和稀土金屬，對(duì)鋁合金熔液具有很好的變質(zhì)效果，可明顯減小晶粒尺寸，提高鋁制品的均勻性；且稀土單質(zhì)能置換和吸附熔體中雜質(zhì)氫成絡(luò)合物REH2S REH 3達(dá)到除氣的作用。
[0026]本發(fā)明的無鈉精煉劑用于精煉鋁合金時(shí)，配合使用氮?dú)饣驓鍤獯等肴蹱t中，并分兩次噴入不同的原料，不僅能夠獲得較好的除氫效果，而且對(duì)鋁合金組織起到變質(zhì)和細(xì)化作用，其優(yōu)點(diǎn)包括:
[0027](1)在精煉的過程中不會(huì)引入雜質(zhì)鈉，且加入了 Mn、Ce、Y和Er元素，對(duì)鋁合金組織起到變質(zhì)和細(xì)化作用，提高了合金的力學(xué)性能；
[0028](2)除氫效果明顯，Η含量能降到大約0.10?0.16ml/100gAl的水平；
[0029](3)可充分去除熔體中的氧化物夾雜，除渣率可達(dá)到90%以上；
[0030](4)該鋁合金熔液用于澆注鋁合金錠，所得鋁合金錠斷口組織致密，沒有熔渣及夾雜物。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍不限于以下實(shí)施例:
[0032]實(shí)施例1
[0033]—種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，包括A料和B料，其中，A料包括以下重量份的原料:KC155份，K2C0322份，MgCl212份，A1F333份，氟鋁酸鉀11份，CaF28份，石墨粉8份，輕質(zhì)碳酸鈣20份；B料由C2C16、1102與金屬按重量比5:1.8:1.2組成，各金屬按以下重量份配比:Mn55份，Ce 15份，Y15份，ErlO份；A料和B料按重量比2.5:1進(jìn)行配料。
[0034]上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的使用方法，包括以下步驟:
[0035]S1、在熔煉爐的溫度升至650-670°C時(shí)，噴入A料，加入量為2.5g/kg熔液，充分?jǐn)嚢?、扒渣?br>[0036]S2、當(dāng)熔煉爐的溫度上升至780_800°C時(shí)，噴入B料，加入量為lg/kg熔液，充分?jǐn)嚢?、扒渣?br>[0037]S3、按常規(guī)工藝靜置保溫，然后澆注、冷卻和熱處理。
[0038]使用上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑精煉鋁合金時(shí)，鋁熔體的Η含量能降到大約0.10?0.13ml/100gAl的水平；可充分去除熔體中的氧化物夾雜，除渣率可達(dá)到93%以上；該鋁合金熔液澆注成鋁合金錠，所得鋁合金錠斷口組織致密，沒有熔渣及夾雜物。
[0039]實(shí)施例2
[0040]—種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，包括A料和B料，其中，A料包括以下重量份的原料:KC150份，K2C0320份，MgCl210份，A1F335份，氟鋁酸鉀12份，CaF210份，石墨粉10份，輕質(zhì)碳酸鈣25份；B料由(:2(:16、1102與金屬按重量比5:2:1組成，各金屬按以下重量份配比:Mn50份，Ce 18份，Y18份，Erl2份；A料和B料按重量比2:1進(jìn)行配料。
[0041]上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的使用方法，包括以下步驟:
[0042]S1、在熔煉爐的溫度升至670-690°C時(shí)，噴入A料，加入量為0.5g/kg熔液，充分?jǐn)嚢琛窃?br>[0043]S2、當(dāng)熔煉爐的溫度上升至790-810°C時(shí)，噴入B料，加入量為0.25g/kg熔液，充分?jǐn)嚢琛窃?br>[0044]S3、按常規(guī)工藝靜置保溫，然后澆注、冷卻和熱處理。
[0045]使用上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑精煉鋁合金時(shí)，鋁熔體的Η含量能降到大約0.13?0.16ml/100gAl的水平；可充分去除熔體中的氧化物夾雜，除渣率可達(dá)到90%以上；該鋁合金熔液澆注成鋁合金錠，所得鋁合金錠斷口組織致密，沒有熔渣及夾雜物。
[0046]實(shí)施例3
[0047]—種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，包括A料和B料，其中，A料包括以下重量份的原料:KC160份，K2C0325份，MgCl215份，A1F330份，氟鋁酸鉀10份，CaF25份，石墨粉6份，輕質(zhì)碳酸鈣15份；B料由C2C16、1102與金屬按重量比5:1.5:1.5組成，各金屬按以下重量份配比:Mn60份，Ce 12份，Y12份，Er8份；A料和B料按重量比3:1進(jìn)行配料。
[0048]上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的使用方法，包括以下步驟:
[0049]S1、在熔煉爐的溫度升至660-680°C時(shí)，噴入A料，加入量為3g/kg熔液，充分?jǐn)嚢?、扒渣?br>[0050]S2、當(dāng)熔煉爐的溫度上升至790-810°C時(shí)，噴入B料，加入量為lg/kg熔液，充分?jǐn)嚢琛窃?br>[0051]S3、按常規(guī)工藝靜置保溫，然后澆注、冷卻和熱處理。
[0052]使用上述含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑精煉鋁合金時(shí)，鋁熔體的Η含量能降到大約0.10?0.13ml/100gAl的水平；可充分去除熔體中的氧化物夾雜，除渣率可達(dá)到92%以上；該鋁合金熔液澆注成鋁合金錠，所得鋁合金錠斷口組織致密，沒有熔渣及夾雜物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述精煉劑包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料:KC150?60份，K2C0320?25份，MgCl210?15份，A1F330?35份，氟鋁酸鉀10?12份，CaF25?10份，石墨粉5?10份，輕質(zhì)碳酸鈣15?25份；所述B料由C2C16、1102與金屬按重量比5:1.5?.2:1?1.5組成，所述金屬為包含Mn、Ce、Y和Er的混合金屬；A料和B料配合使用，重量比為2?3:1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述B料中，各金屬按以下重量份配比:Mn50?60份，Ce 12?18份，Y12?18份，Er8?12份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述A料包括以下重量份的原料:KC155份，K2C0322份，MgCl212份，A1F333份，氟鋁酸鉀11份，CaF28份，石墨粉8份，輕質(zhì)碳酸鈣20份。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述B料中，各金屬按以下重量份配比:Mn55份，Ce 15份，Y15份，ErlO份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述A料與B料的重量配比為2.5:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，其特征在于: 所述B料由C2C16、1102與金屬按重量比5:1.8:1.2組成。7.一種根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑的使用方法，其特征在于包括以下步驟: S1、在熔煉爐的溫度升至650-690°C時(shí)，噴入A料，加入量為0.1?3g/kg熔液，充分?jǐn)嚢?、扒渣? S2、當(dāng)熔煉爐的溫度上升至780-810°C時(shí)，按比例噴入B料，充分?jǐn)嚢?、扒渣? S3、按常規(guī)工藝靜置保溫，然后澆注、冷卻和熱處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鈰釔鉺的鋁合金無鈉精煉劑，包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料：KCl50～60份，K2CO320～25份，MgCl210～15份，AlF330～35份，氟鋁酸鉀10～12份，CaF25～10份，石墨粉5～10份，輕質(zhì)碳酸鈣15～25份；所述B料由C2Cl6、TiO2與金屬按重量比5:1.5～2:1～1.5組成，所述金屬為包含Mn、Ce、Y和Er的混合金屬；A料和B料配合使用，重量比為2～3:1。本發(fā)明的精煉劑在精煉鋁合金的過程中除氫和除雜效果良好，除渣率可達(dá)到90％以上。
【IPC分類】C22C21/00, C22C1/06
【公開號(hào)】CN105316513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510688326
【發(fā)明人】梁健
【申請(qǐng)人】廣西平果鋁合金精密鑄件有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日