CN105316509A - 一种含铈钇铒的铝合金精炼剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料：NaCl70～80份，KCl50～56份，MgCl210～15份，NaF30～36份，AlF310～12份，氟铝酸钠10～12份，石墨粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份；所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.5～2:1～1.5组成，所述金属为包含Mn、Ce、Y和Er的混合金属；A料和B料配合使用，重量比为2～4:1。本发明的精炼剂应用于铝合金精炼，可在除氢和去除氧化物夹杂的同时，对铝合金组织起到变质和细化作用，提高了合金的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金熔炼加工领域，特别是一种含铈钇铒的铝合金精炼剂。
背景技术
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用。但是铸造铝合金在熔炼的过程中可能会导致铸件产生一系列的缺陷，比如针孔、气孔、夹渣等，严重影响了铝合金铸件的质量；为提高铝合金铸件的质量，铝合金熔液的处理是一个重要的环节，铝合金熔体处理的主要任务是提高合金液的纯净度，而提高纯净度的手段是精炼，铝液的精炼处理是铝合金熔炼过程中的关键工序之一，精炼能除氢和去除氧化物夹杂，达到消除铸件针孔的目的，从而提高铝合金铸件的力学及使用性能。
目前铝合金精炼剂虽然能够将除去一些夹杂及降低氢含量，但是对于夹杂较多的铝合金熔炼过程，特别是含细小的夹杂物、非金属氧化物等夹杂去除效果达不到要求，且也无法实现在去除铝合金熔体杂质的同时，对铝合金熔体进行细化和变质，从而更好地提高铝合金铸件的力学及使用性能。
发明内容
本发明提供了一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，能有效降低铝合金熔体的含氢量，去除铝合金熔体的氧化物夹杂。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料：NaCl70～80份，KCl50～56份，MgCl210～15份，NaF30～36份，AlF310～12份，氟铝酸钠10～12份，石墨粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份；所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.5～2:1～1.5组成，所述金属为包含Mn、Ce、Y和Er的混合金属；A料和B料配合使用，重量比为2～4:1。
优选的，所述B料中，各金属按以下重量份配比：Mn50～60份，Ce12～18份，Y12～18份，Er8～12份。
优选的，所述A料包括以下重量份的原料：NaCl75份，KCl53份，MgCl212份，NaF33份，AlF311份，氟铝酸钠11份，石墨粉8份，轻质碳酸钙20份。
更优选的，所述B料中，各金属按以下重量份配比：Mn55份，Ce15份，Y15份，Er10份。
优选的，所述A料与B料的重量配比为3:1。
优选的，所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.8:1.2组成。
一种含铈钇铒的铝合金精炼剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、在熔炼炉的温度升至650-690℃时，喷入A料，加入量为0.1～2.5g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S2、当熔炼炉的温度上升至780-810℃时，按比例喷入B料，充分搅拌、扒渣；
S3、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
上述组分原料分别起到的作用为：
NaCl和KCl：对固态Al2O3、夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力，且在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1.55g/cm3和l.50g/cm3，显著小于铝熔体的比重，故能很好地铺展在铝合金熔体表面，破碎和吸附熔体表面的氧化膜；
MgCl2：氯化物，表面张力小，润湿性好，与NaCl和KCl配合使用；
NaF、AlF3和氟铝酸钠：主要起精炼作用，如吸附、溶解Al2O3；氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜，提高除气效果；
轻质碳酸钙：优质的发泡剂；
石墨粉：脱氧剂，且石墨粉的加入能延长发泡的时间，使精炼效果更好；
C2Cl6：吸湿性低，使用方便，精炼效果好，且有晶粒细化作用；
Mn、Ce、Y和Er：过渡金属和稀土金属，对铝合金熔液具有很好的变质效果，可明显减小晶粒尺寸，提高铝制品的均匀性；且稀土单质能置换和吸附熔体中杂质氢成络合物REH2或REH3达到除气的作用。
本发明的精炼剂用于精炼铝合金时，配合使用氮气或氩气吹入熔炉中，并分两次喷入不同的原料，可获得较好的除氢效果，其优点包括：
(1)在精炼的过程中加入了Mn、Ce、Y和Er元素，尤其是Ce、Y和Er这几种稀土元素的加入，可实现在除氢和去除氧化物夹杂的同时，对铝合金组织起到变质和细化作用，提高了合金的力学性能；
(2)除氢效果明显，H含量能降到大约0.10～0.16ml/100gAl的水平；
(3)可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到90％以上；
(4)该铝合金熔液用于浇注铝合金锭，所得铝合金锭断口组织致密，没有熔渣及夹杂物。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例：
实施例1
一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中，A料包括以下重量份的原料：NaCl75份，KCl53份，MgCl212份，NaF33份，AlF311份，氟铝酸钠11份，石墨粉8份，轻质碳酸钙20份；B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.8:1.2组成，各金属按以下重量份配比：Mn55份，Ce15份，Y15份，Er10份；A料和B料按重量比3:1进行配料。
上述含铈钇铒的铝合金精炼剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、在熔炼炉的温度升至650-670℃时，喷入A料，加入量为1.5g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S2、当熔炼炉的温度上升至780-800℃时，喷入B料，加入量为0.5g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S3、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
使用上述含铈钇铒的铝合金精炼剂精炼铝合金时，铝熔体的H含量能降到大约0.10～0.13ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到93％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金锭，所得铝合金锭断口组织致密，没有熔渣及夹杂物。
实施例2
一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中，A料包括以下重量份的原料：NaCl70份，KCl50份，MgCl210份，NaF36份，AlF312份，氟铝酸钠12份，石墨粉10份，轻质碳酸钙25份；B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:2:1组成，各金属按以下重量份配比：Mn50份，Ce18份，Y18份，Er12份；A料和B料按重量比4:1进行配料。
上述含铈钇铒的铝合金精炼剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、在熔炼炉的温度升至670-690℃时，喷入A料，加入量为0.2g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S2、当熔炼炉的温度上升至790-810℃时，喷入B料，加入量为0.05g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S3、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
使用上述含铈钇铒的铝合金精炼剂精炼铝合金时，铝熔体的H含量能降到大约0.13～0.16ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到90％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金锭，所得铝合金锭断口组织致密，没有熔渣及夹杂物。
实施例3
一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中A料包括以下重量份的原料：NaCl80份，KCl56份，MgCl210份，NaF30份，AlF310份，氟铝酸钠10份，石墨粉5份，轻质碳酸钙15份；B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.5:1.5组成，各金属按以下重量份配比：Mn60份，Ce12份，Y12份，Er8份；A料和B料按重量比2:1进行配料。
上述含铈钇铒的铝合金精炼剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、在熔炼炉的温度升至660-680℃时，喷入A料，加入量为2.5g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S2、当熔炼炉的温度上升至790-810℃时，喷入B料，加入量为1.25g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S3、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
使用上述含铈钇铒的铝合金精炼剂精炼铝合金时，铝熔体的H含量能降到大约0.10～0.13ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到92％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金锭，所得铝合金锭断口组织致密，没有熔渣及夹杂物。
Claims (7)
1.一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述精炼剂包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料：NaCl70～80份，KCl50～56份，MgCl210～15份，NaF30～36份，AlF310～12份，氟铝酸钠10～12份，石墨粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份；所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.5～2:1～1.5组成，所述金属为包含Mn、Ce、Y和Er的混合金属；A料和B料配合使用，重量比为2～4:1。
2.根据权利要求1所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述B料中，各金属按以下重量份配比：Mn50～60份，Ce12～18份，Y12～18份，Er8～12份。
3.根据权利要求1所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述A料包括以下重量份的原料：NaCl75份，KCl53份，MgCl212份，NaF33份，AlF311份，氟铝酸钠11份，石墨粉8份，轻质碳酸钙20份。
4.根据权利要求2所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述B料中，各金属按以下重量份配比：Mn55份，Ce15份，Y15份，Er10份。
5.根据权利要求1所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述A料与B料的重量配比为3:1。
6.根据权利要求1所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂，其特征在于：
所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.8:1.2组成。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的含铈钇铒的铝合金精炼剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、在熔炼炉的温度升至650-690℃时，喷入A料，加入量为0.1～2.5g/kg熔液，充分搅拌、扒渣；
S2、当熔炼炉的温度上升至780-810℃时，按比例喷入B料，充分搅拌、扒渣；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |