CN100479950C - 易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，该方法包括如下过程：(1)向铝合金熔体中均匀喷入惰性气体，使其在熔体中形成均匀的气泡分散到熔体中并向表面逸出，在线降低熔体中氢含量；(2)对熔体进行过滤以减少非金属夹杂物；(3)控制铸造参数，铸造速度40-65mm/min，铸造温度690-730℃，冷却水流量250-400m3/h，冷却水温≤35℃。通过这种方法能够改善铸造生产过程中的夹杂及疏松问题。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体来说涉及的是一种易拉罐罐体合合金铸造组织的改善方法。
背景技术
随着易拉罐罐体用铝合金板材厚度的不断减薄，对易拉罐罐体用铝合金铸造组织的要求越来越高。由于非金属杂质及氢的存在，在铸造生产过程中容易产生夹杂、疏松等组织缺陷，导致易拉罐罐体用铝合金板材在深冲成型时产生针孔、破杯、断罐等。如何改善易拉罐罐体用合金铸造组织是高质量易拉罐罐体用材料需解决的一个关键问题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，通过这种方法能够改善铸造生产过程中的夹杂及疏松问题。
本发明采用如下技术解决方案：
一种易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，该方法包括：(1)向铝合金熔体中均匀喷入惰性气体，使其在熔体中形成均匀的气泡分散到熔体中并向表面逸出，在线降低熔体中氢含量；(2)对熔体进行过滤以减少非金属夹杂物；(3)控制铸造参数，铸造速度40-65mm/min，铸造温度690-730℃，冷却水流量250-400m3/h，冷却水温≤35℃。
可以利用安装在旋转的石墨转子上喷嘴向熔体中喷入惰性气体，由于石墨转子对熔体的旋转搅拌作用，使气泡能够均匀地分散到整个熔体中去。
所述的惰性气体优选纯度为99.998％及其以上的氩气。
所述的惰性气体使用量优选为每吨铝0.1-0.3m3，过量造成利用率降低，过低效果不明显。
所述的过滤过程优选玻璃丝网粗过滤和泡沫陶瓷板精过滤两级过滤，以提高过滤精度和效率。这两种过滤材料能够耐高温且不会对熔体造成不良影响。
泡沫陶瓷过滤板可以采用40ppi+60ppi双级过滤方式，过滤后可去除绝大部分10μm以上的微小夹杂。罐料针孔比例可控制在5ppm左右。
本发明具有如下有益效果：通过向熔体中喷入惰性气体，使其在铝合金熔体中形成惰性气体气泡，使得熔体与气泡中存在的氢浓度差造成氢向气泡内扩散，以降低熔体中的氢含量，并且气泡在向熔体表面逸出时不但达到除氢的目的，还可有利于夹杂的上浮达到除渣效果。以降低熔体中的氢含量，使熔体中的每一百克铝的氢含量从0.3ml以上降至0.16ml以下，同时产生一定除渣效果，从而产生除气、除渣的净化效果。通过过滤，有效控制非金属夹杂物含量，保证铝熔体清洁度。合理控制铸造参数，使得生产的铸锭组织均匀、致密。
附图说明
图1为未采用本发明实施后的显微疏松不合格组织照片。
图2为是本发明实施后的显微疏松合格组织照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
利用插入铝合金熔体中旋转的石墨转子上的喷嘴向熔体中喷入纯度达99.998％的氩气，喷嘴孔径为0.5mm，氩气通入量为每吨铝合金熔体0.2m3，利用石墨转子的搅拌作用使氩气在熔体内形成分散均匀的气泡。并在铸锭之前再用孔隙为1.5mm×1.2mm的玻璃丝网进行粗过滤一次以除去较大的非金属夹杂物，然后再用40ppi和60ppi(每平方英寸开孔的数量)泡沫陶瓷过滤板进行两级精过滤。
将经过上述处理的熔体铸成铝锭，铝锭规格为厚480-520mm、宽1350-1630mm、长4000-5200mm。控制铸造参数为：铸造速度40-65mm/min；铸造温度690-730℃；冷却水流量250-400m3/h，冷却水温≤35℃。比较理想的铸造参数为铸造速度为60mm/min，铸造温度700℃；冷却水流量300m3/h，冷却水温26℃。
将经过上述方法处理得到的铸锭与未经过上述方法处理的铸锭的进行50倍放大用显微观察，其金属组织照片如图1和图2所示。
图2中铝锭的铸造速度为60mm/min，铸造温度700℃；冷却水流量300m3/h，冷却水温26℃。图2中铝锭的显微疏松面积为0.9％。
图1中铸造温度670℃，铸造速度60mm/min，冷却水量300m3/h，冷却水温26℃，未经过喷氩气和相应过滤，显微疏松面积1.6％。由照片进行对比可以看出，图2中采用本发明的方法处理过的铝合金铸锭的显微疏松合格，而未处理过的图1中显示的铝合金铸锭显微疏松严重，表明处理以后夹杂减少。
在过滤过程中，可以根据铝合金铸锭对夹杂物的要求选择粗过滤和精过滤的精度，以及用泡沫陶瓷过滤板过滤的级数。
Claims (4)
1、一种易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，该方法包括如下过程：(1)向铝合金熔体中均匀喷入惰性气体，使其在熔体中形成均匀的气泡分散到熔体中并向表面逸出，在线降低熔体中氢含量，所述的惰性气体是纯度为99.998％及其以上的氩气，惰性气体使用量为每吨铝0.1-0.3m3；(2)对熔体进行过滤以减少非金属夹杂物，所述的过滤过程为玻璃丝网粗过滤和泡沫陶瓷板精过滤两级过滤；(3)控制铸造参数，铸造速度40-65mm/min，铸造温度690-730℃，冷却水流量250-400m3/h，冷却水温≤35℃。
2、如权利要求1所述的易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，其特征在于：所述的步骤(1)中利用安装在旋转的石墨转子上喷嘴向熔体中喷入惰性气体。
3、如权利要求1或2所述的易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，其特征在于：泡沫陶瓷过滤板采用30ppi+40ppi或40ppi+60ppi双级过滤方式。
4、如权利要求1或2所述的易拉罐罐体合金铸造组织的改善方法，其特征在于：玻璃丝网采用孔隙为1.5mm×1.2mm的规格。
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