CN1097472A

CN1097472A - 铝-钛-硼中间合金的生产工艺

Info

Publication number: CN1097472A
Application number: CN 93112079
Authority: CN
Inventors: 郭盾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1995-01-18

Abstract

一种铝—钛—硼中间合金的生产工艺，它采用碱性冰晶石粉作为海绵钛的催化剂，降低了冰晶石粉与海绵钛作用时所产生的粘性，并且使溶炼温度降低至 1000℃以下，采用氟化钙作为稠化剂，使得清渣比较容易。本发明所生产的中间合金中TiAl₃呈均匀块状分布，TiB₂均匀弥散地分布在铝的基体中，因此合金晶粒小，组织均匀，另外本发明可使用各种通用设备，工艺比较容易控制。

Description

本发明涉及一种有关铝-钛-硼中间合金的生产工艺。

法国21433439，1972年专利文件中介绍了一种铝-钛-硼中间合金的生产工艺，它是将熔融的钛与铝的混合物及熔融硼与铝的混合物在1000℃以上的高温条件下混合，来制取铝-钛-硼中间合金。这种生产工艺在熔融及混合过程中需要二台熔炼炉同时作业，因此生产工艺比较复杂，生产成本也较高。英国802071，1975年及瑞士395549，1965年两篇专利文件中介绍的铝-钛-硼中间合金的生产工艺是将铝加热熔化，在强烈的搅拌下加入氟硼酸钾和氟钛酸钾，这种方法也称氟盐法，这种方法生产的铝钛硼中间合金中的钛是以氟钛酸钾的形式加入的，因此很容易产生针状或棒状的三铝化钛化合物，使合金的组织变粗，影响其使用性能。

本发明的目的是提供一种新的铝-钛-硼中间合金的生产工艺，它可以使设备简化，成本降低，并可以使合金组织细小、均匀。

本发明的目的是通过以下工艺步骤实现的：

1、配料计算;

2、熔化铝锭，并将石墨钟罩浸入铝液中加热;

3、加覆盖剂;

4、将氟硼酸钾用铝箔包好，每包0.5-1公斤，

用钟罩将每包氟硼酸钾依次加入到铝液中;

5、将碱性冰晶石粉与海绵钛混合均匀，用铝箔包好，每包0.5-1公斤，用钟罩将各包依次加入到铝液中;

6、搅拌约20-30分钟，使氟硼酸钾与海绵钛充分接触，溶解;

7、清除铝液表面的液体覆盖物;

8、加入氟化钙，搅拌，然后清除;

9、用钟罩加入用铝箔包好的六氯乙烷进行除气;

10、再次清渣;

11、静置20分钟;

12、浇注。

本发明所使用的冰晶石粉是采用氟化铝（AlF3）和氟化钠（NaF）混合而成，其混合比例为：

NaF：AlF3＞3

最佳PH值为10-12。

本发明的优点是：（1）合金中的TiAl3化合物呈块状分布，TiB2化合物均匀弥散地分布在铝的基体中，因此合金晶粒小，组织均匀;（2）采用碱性冰晶石粉可以改善Na3AlF6与海绵钛作用所产生的粘性，同时冰晶石粉起催化剂作用，可以使熔炼温度降低至1000℃以下;（3）采用一台熔炼炉，设备简单，工艺容易控制。由于采用氟化钙稠化剂，所以使清渣较容易。

本发明可生产的合金成份范围：

Al-1～6%Ti-0.18～2%B

以下是本发明的具体实施例：

实施例一

1、合金组份：

Al-2.7～3.3%Ti-0.9～1.5%B

使用设备：300＃石墨坩埚炉。

2、将60公斤纯铝投入炉中加热熔化，并将石墨钟罩加入铝液中加热。

3、加覆盖剂。

将总重量为2公斤、NaCl与KCl各50%的覆盖剂加入铝液中，防止氧化、吸气、挥发。

4、当铝液温度达到840-850℃时，加入KBF4，总重量8.15公斤，用铝箔以每包0.5-1公斤包好，依次用钟罩加入。

5、加碱性冰晶石粉及海绵钛，总重量为3.6公斤，海绵钛与冰晶石粉的重量比为1∶1，加入温度为900℃，加入方法与加KBF4一样。

6、搅拌20-30分钟。

由于各合金元素的比重不一致，所以会出现沉淀现象，造成合金成份的不一致，因此搅拌要充分。

7、清除溶渣及溶剂。

8、加入CaF（重量）

将CaF加入后进行搅拌，然后进一步清渣。

9、除气

将六氯乙烷（重量）用铝箔包好（每包），用钟罩加入，进行除气精炼，约15分钟。

10、再次清渣。

11、静置20分钟。

12、以快速冷却的方法进行浇注。

实施例二

1、合金组份：

Al-4.5～5.5%Ti-0.8～1.5%B

使用设备：低频感应炉。

3、加覆盖剂。

将总重量为2公斤、45%NaCl-40NaF-15%Na3AlF6。

4、当铝液温度达到840-850℃时，加入KBF4，总重量8.35公斤，用铝箔以每包0.5-1公斤包好，依次用钟罩加入。

5、加碱性冰晶石粉及海绵钛，总重量为6公斤，海绵钛与冰晶石粉的重量比为1∶1，加入温度为900℃，加入方法与加KBF4一样。

6、搅拌20-30分钟。

7、清除溶渣及溶剂。

8、加入CaF（重量）

将CaF加入后进行搅拌，然后进一步清渣。

9、除气

10、再次清渣。

11、静置20分钟。

12、以快速冷却的方法进行浇注。

Claims

1、一种铝-钛-硼中间合金的生产工艺，其特征是：它是通过以下工艺步骤实现的：

(1)、配料计算；

(2)、熔化铝锭，并将石墨钟罩浸入铝液中加热；

(3)、加覆盖剂；

(4)、将氟硼酸钾用铝箔包好，每包0.5-1公斤，

用钟罩将每包氟硼酸钾依次加入到铝液中；

(5)、将碱性冰晶石粉与海绵钛混合均匀，用铝箔包好，每包0.5-1公斤，用钟罩将各包依次加入到铝液中；

(6)、搅拌约20-30分钟，使氟硼酸钾与海绵钛充分接触，溶解；

(7)、清除铝液表面的液体覆盖物；

(8)、加入氟化钙，搅拌，然后清除；

(9)、用钟罩加入用铝箔包好的六氯乙烷进行除气；

(10)、再次清渣；

(11)、静置20分钟；

(12)、浇注。

2、根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是：冰晶石粉是采用氟化铝（AlF3）和氟化钠（NaF）混合而成，其混合比例为：NaF：AlF3＞3。

3、根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是：冰晶石粉的最佳PH值为10-12。