CN101935773A - 铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂及其制备方法，它涉及一种细化剂及其制备方法。本发明解决了现有Al-Ti-B(C)中间合金细化剂制备工艺复杂，盐类细化剂Ti和B的实收率低的问题。本发明细化剂由Ti、B和混合稀土Re组成。制备方法如下：将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体，将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂。本发明制备铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的工艺简单、实用、易操作，并且由于稀土Re的加入，解决了Ti和B实收率低的难题。

Description

铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种细化剂及其制备方法。
背景技术
铝合金因质轻、比强度高、易加工等特性，在高新技术领域中应用逐年增加。同时，为了保证铝合金优良的综合性能，对其组织和性能提出了严格的要求，而铝合金最佳组织要求其铸锭具有细小均匀的等轴晶。要获得这样组织，可以通过搅拌、振动、添加细化剂等方法实现。在熔铝过程中加入晶粒细化剂，可使铝合金具有细小晶粒，减少各向异性，改善其加工性能；可使低熔点共晶组织和偏聚在晶界上的杂质分布均匀，改善其力学性能。目前，添加细化剂是细化铝合金晶粒最简单、有效的方法。
目前在铝加工行业普遍采用钛硼系列晶粒细化剂细化铸锭组织，例如Al-Ti-B(C)中间合金细化剂，在高温熔融的铝液中加入氟硼酸钾、氟钛酸钾、稀土等制成中间合金锭，利用中间合金锭制成挤压或连铸成线材，这种细化剂含有80％Al，有的高达90％Al，有效成分比例太少，此种细化剂制备工艺复杂，成本高；K2TiF6、KBF4等盐类细化剂，其细化效果不均匀，反应参数很难控制，Ti和B的实收率低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有Al-Ti-B(C)中间合金细化剂制备工艺复杂，盐类细化剂Ti和B的实收率低的问题，提供了一种铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂及其制备方法。
本发明
铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和1～10份混合稀土Re组成。
铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照上述述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiFx、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本发明制备铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的工艺简单、实用、易操作，并且由于稀土Re的加入，解决了Ti和B实收率低的难题。
附图说明
图1是未加细化剂所得ADC12压铸铝合金的形貌图；图2是添加具体实施方式十二细化剂所得ADC12压铸铝合金的形貌图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和1～10份混合稀土Re组成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和2～8份混合稀土Re组成。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和3～7份混合稀土Re组成。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和4～6份混合稀土Re组成。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和5份混合稀土Re组成。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是所述混合稀土Re主要含镧和铈。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式一所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本实施方式中所述熔盐为组合物时，各成分间为任意比。
具体实施方式八：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式二所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本实施方式中所述熔盐为组合物时，各成分间为任意比。
具体实施方式九：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式三所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本实施方式中所述熔盐为组合物时，各成分间为任意比。
具体实施方式十：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式四所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本实施方式中所述熔盐为组合物时，各成分间为任意比。
具体实施方式十一：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式五所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
本实施方式中所述熔盐为组合物时，各成分间为任意比。
具体实施方式十二：本实施方式中铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照具体实施方式五所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到1000MPa，压制5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4。
由图1和图2的对比可知未加细化剂时，α-Al为粗大的树枝晶，Al-Si共晶相为针状；加入本实施方式所得的细化剂后，对ADC12的组织具有明显的细化作用，粗大树枝晶α-Al组织变得细小，为图2中白色明亮区域，深色区域为Al-Si的共晶组织，呈针状或杆状。本实施方式中步骤一中所用的混合稀土Re由包头市生产。

Claims (5)

1.铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂，其特征在于所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和1～10份混合稀土Re组成。
2.根据权利要求1所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂，其特征在于所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和2～8份混合稀土Re组成。
3.根据权利要求1所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂，其特征在于所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂按重量份数由50份Ti、5份B和5份混合稀土Re组成。
4.根据权利要求1、2或3所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂，其特征在于所述混合稀土Re主要含镧和铈。
5.权利要求1所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法，其特征在于所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的制备方法如下：一、按照权利要求1所述铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂的组成成分称取钛粉、混合稀土Re和熔盐；二、将钛粉、混合稀土Re和熔盐混合，控制含水量为0.15％以下，得到混合粉体；三、将混合粉体放入模具中，然后将模具在压力机上缓慢加载到300MPa～1000MPa，压制3～5s成块，即得铝合金用钛硼稀土晶粒细化剂；步骤一中所述熔盐为NaBF4、Na2TiF6、K2TiF6、KCl及Na3AlF6中的一种或其中几种的组合。
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