CN105821228A - 一种铝合金无钠精炼剂及应用 - Google Patents

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王德细
俞开升
陈春喜
于丹
敖四海
王昌明
程国栋
李伟
梁益龙
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Abstract

本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂，属于铝合金铸造技术领域；所述的无钠精炼剂包括以下重量份的原料：K2CO330～35份、氟铝酸钾10～12份、CaF25～10份、LiCl12～18份、氧化钙3～5份、BAlF330～35份、K2SiF6 5～10份、C6Cl6 10～15份、TiO2 5～10份、CaCl3～8份。该铝合金无钠精炼剂不会引入杂质钠，且加入了稀土金属，稀土金属与H2、S等杂质元素具有很强的化学亲和力，可以与各种杂质元素形成化合物，能消除有害杂质的影响；稀土金属对铝合金组织起到变质和细化作用，有效减小铝合金的枝晶间距，细化铸态晶粒，提高合金的力学性能；同时在使用铝合金无钠精炼剂过程中，将铝合金的熔炼问题保持在710‑730℃，使得H2、S等杂质元素清除效果更加显著。

Description

一种铝合金无钠精炼剂及应用
技术领域
本发明属于铝合金铸造技术领域，尤其涉及一种铝合金无钠精炼剂及应用。
背景技术
铝合金在熔炼过程中可能由于熔体的处理不当，会造成其性能下降甚至变坏，从而使铸件出现成批废品。据统计分析，因熔炼工艺过程控制不严而产生的废品(如渗漏、气孔、夹渣等)主要是由于合金液中的气体、氧化夹渣、熔剂夹渣未清除引起的。因此，铝合金液的质量对铝铸件的组织和性能有着重要的影响，而改善合金熔液的质量则是提高铸件质量的重要环节。铝合金熔体处理的主要任务是提高铝合金熔液的纯净度和变质效果。
在铝合金液体浇注前或是浇注过程中，铝合金熔液中的氢原子自发的形成氢气分子，自发形成的氢分子和以非金属夹杂物为形核底是降低铝合金熔液纯净度、引起铝合金压铸件产生缺陷的主要原因，因此在铝合金熔炼时，对铝合金熔液的进行精炼处理必不可少。
目前，我国公开的精炼剂中一般都含有氯化钠、氟铝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氟化钠和氟硅酸钠等钠盐的一种或多种，如授权公告号为CN103014397B的专利公开了一种掺杂有硅藻土的铝合金型材的熔炼用精炼剂制备方法，组分为氯化钾7-9、草木灰4-6、硅藻土2-3、石英砂纳米粉末2-4、竹炭粉3-5、氟化钙4-6、硝酸钠3-5、石墨粉5-8、氟硅酸钠8-10、硫酸钠3-5、氯化铝5-8、碳酸钾3-5、凹凸棒土8-10、NaBF45-8、氯化钠3-5、钾长石粉5-8，Na2TiF68-10、NaF5-8，这种钠盐的使用，会在铝镁、铝铜、铝锂系合金中引入钠，从而产生“钠脆”现象。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂；所述的无钠精炼剂包括以下重量份的原料：K2CO330～35份、氟铝酸钾10～12份、CaF25～10份、LiCl12～18份、氧化钙3～5份、BAlF330～35份、K2SiF65～10份、C6Cl610～15份、TiO25～10份、CaCl3～8份。
进一步的，所述的无钠精炼剂包括以下重量份的原料：K2CO333份、氟铝酸钾11份、CaF27份、LiCl16份、氧化钙4份、BAlF333份、K2SiF68份、C6Cl612份、TiO27份、CaCl6份。
进一步的，所述的铝合金无钠精炼剂的制作方法为：
S1、将各原料分别粉碎，并过200-300目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在120～140℃的惰性气体的环境下，烘烤2-3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用200目的筛网过筛，冷却至30℃左右，分装密封即得成品。
同时，本发明提供了铝合金无钠精炼剂的使用方法，其特征在于：S1、在熔炼炉的温度升至710-730℃时，喷入无钠精炼剂，加入量为0.1～0.3g/kg的无钠精炼剂，充分搅拌、扒渣；S2、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
本发明的有益效果在于：该铝合金无钠精炼剂不会引入杂质钠，且加入了稀土金属，稀土金属与H2、S等杂质元素具有很强的化学亲和力，可以与各种杂质元素形成化合物，能消除有害杂质的影响；稀土金属对铝合金组织起到变质和细化作用，有效减小铝合金的枝晶间距，细化铸态晶粒，提高合金的力学性能；同时在使用铝合金无钠精炼剂过程中，将铝合金的熔炼问题保持在710-730℃，使得H2、S等杂质元素清除效果更加显著。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂；所述的无钠精炼剂包括以下原料：K2CO335kg、氟铝酸钾12kg、CaF210kg、LiCl18kg、氧化钙3～5kg、BAlF335kg、K2SiF610kg、C6Cl615kg、TiO210kg、CaCl8kg。其制作方法为：
S1、将各原料分别粉碎，并过200-300目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在140℃的惰性气体的环境下，烘烤3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用200目的筛网过筛，冷却至30℃左右，分装密封即得成品。
同时，本发明提供了铝合金无钠精炼剂的使用方法，其特征在于：S1、在熔炼炉的温度升至730℃时，喷入无钠精炼剂，加入量为0.3g/kg的无钠精炼剂，充分搅拌、扒渣；S2、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，，铝熔体的H含量能降到大约0.05～0.09ml/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铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.03mm。
实施例二
本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂；所述的无钠精炼剂包括以下原料：K2CO330kg、氟铝酸钾10kg、CaF25kg、LiCl12kg、氧化钙3kg、BAlF330kg、K2SiF65kg、C6Cl610kg、TiO25kg、CaCl3kg。其制作方法为：
S1、将各原料分别粉碎，并过200-300目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在120℃的惰性气体的环境下，烘烤2小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用200目的筛网过筛，冷却至30℃左右，分装密封即得成品。
同时，本发明提供了铝合金无钠精炼剂的使用方法，其特征在于：S1、在熔炼炉的温度升至710℃时，喷入无钠精炼剂，加入量为0.1g/kg的无钠精炼剂，充分搅拌、扒渣；S2、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，，铝熔体的H含量能降到大约0.05～0.09ml/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铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.03mm。
实施例三
本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂；所述的无钠精炼剂包括以下原料：K2CO333kg、氟铝酸钾11kg、CaF27kg、LiCl16kg、氧化钙4kg、BAlF333kg、K2SiF68kg、C6Cl612kg、TiO27kg、CaCl6kg。其制作方法为：
S1、将各原料分别粉碎，并过200-300目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在130℃的惰性气体的环境下，烘烤3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用200目的筛网过筛，冷却至30℃左右，分装密封即得成品。
同时，本发明提供了铝合金无钠精炼剂的使用方法，其特征在于：S1、在熔炼炉的温度升至720℃时，喷入无钠精炼剂，加入量为0.2g/kg的无钠精炼剂，充分搅拌、扒渣；S2、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，，铝熔体的H含量能降到大约0.05～0.09ml/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铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.03mm。

Claims (4)

1.一种铝合金无钠精炼剂，其特征在于：所述的无钠精炼剂包括以下重量份的原料：K2CO330～35份、氟铝酸钾10～12份、CaF25～10份、LiCl12～18份、氧化钙3～5份、BAlF330～35份、K2SiF65～10份、C6Cl610～15份、TiO25～10份、CaCl3～8份。
2.如权利要求1所述的铝合金无钠精炼剂，其特征在于：所述的无钠精炼剂包括以下重量份的原料：K2CO333份、氟铝酸钾11份、CaF27份、LiCl16份、氧化钙4份、BAlF333份、K2SiF68份、C6Cl612份、TiO27份、CaCl6份。
3.如权利要求1或2所述的铝合金无钠精炼剂，其特征在于：所述的铝合金无钠精炼剂的制作方法为：
S1、将各原料分别粉碎，并过200-300目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在120～140℃的惰性气体的环境下，烘烤2-3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用200目的筛网过筛，冷却至30℃左右，分装密封即得成品。
4.一种如权利要求1～3所述的铝合金无钠精炼剂的使用方法，其特征在于：S1、在熔炼炉的温度升至695-700℃时，喷入无钠精炼剂，加入量为0.1～0.3g/kg的无钠精炼剂，充分搅拌、扒渣；S2、按常规工艺静置保温，然后浇注、冷却和热处理。
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