CN109913709A

CN109913709A - 一种AlMo中间合金的制备方法

Info

Publication number: CN109913709A
Application number: CN201910324729.7A
Authority: CN
Inventors: 闫国庆; 林毛古; 李智生; 潘欢欢; 白思; 张喜梅; 刘志刚; 柴海俊
Original assignee: Shanxi Reggae Metal New Material Co Ltd
Current assignee: Shanxi Reggae Metal New Material Co Ltd
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2019-06-21

Abstract

本发明涉及一种AlMo中间合金的制备方法，该合金包含铝，钼元素，具体包括以下质量百分比组分：Mo 10‑25%，Fe≤0.5%，其余为铝及其不可避免杂质元素。本发明中AlMo中间合金采用工业纯金属钼棒在工频炉或高频炉中进行配料生产，产品纯净度高，均匀性好，高效的、低成本可工业化批量生产，质量好于采用MoO3为原料生产的中间合金，产品熔点低可用于铝合金等轻金属合金配料添加使用。

Description

一种AlMo中间合金的制备方法

技术领域

本发明涉及一种AlMo中间合金的制备方法，属于有色金属材料及其加工技术领域。

背景技术

目前AlMo或AlMoTi中间合金大多用于航空航天等领域，应用范围较窄，还未能在民用领域展开，生产成本较高，同时现有的AlMo中间合金中Mo含量大多在45%以上，多采用MoO3以及其他氟盐等作为原材料进行生产，多采用真空熔炼设备，如专利CN102534315B中公开了一种AlMo中间合金及其制备方法，采用MoO3、CaF等为原料，专利CN101476075A中采用Al粉、MoO3、CaF为原料进行制备AlTiMo中间合金。

随着近年来铝合金的大量使用，应用范围不断扩展，一些新型的变质剂、孕育剂等添加剂不断被发现和使用，如变质共晶硅的新型Sr变质元素，晶粒细化的AlTiC孕育剂等被大量接受和使用。Mo作为一种新型的微量添加元素，能够在保持铝合金材料韧性的同时，提高材料强度、硬度，很有可能成为未来铝合金中一种非常重要的微量添加元素。

但金属Mo熔点高达2623℃，工业金属钼材料无法作为添加剂直接添加到铝合金熔体中，所以只能配制成熔点相对较低的中间合金进行添加，同时经过试验发现，在静态的石墨坩埚，电阻炉中1100℃，保温30-40min，直径为φ15mm×30mm工业金属钼棒在高温的铝熔体中没有一点熔化迹象，专利CN 108149082 A（申请人东北大学）也公开了一种AlMo中间合金的方法，该方法中所选用的原材料为粒径小于15mm的钼块粒，保温至少0.5h，需要每隔5-10min对熔体进行搅拌，原材料选择及操作相对苛刻繁琐，所以如何高效的、低成本工业化批量生产配制低含量、纯净度高的AlMo中间合金是非常必要的。

发明内容

本发明为解决目前AlMo中间合金生产效率低、难以工业化的技术问题，提供一种AlMo中间合金的制备方法。本发明采用金属钼为原材料，通过工频炉或高频炉进行AlMo中间合金生产，所述中间合金材料主要成分的质量百分含量为：Mo 10-25%，Fe ≤ 0.5%，其余为铝及其不可避免杂质元素。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

技术方案1.进行一次熔化处理：

（1）按照金属钼10-25份，金属铝锭75-90份称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉或高频炉，25-200℃低温烘干0-30min，设置炉温900-1200℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在900-1200℃保温10-40min，搅拌5-20min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌10-30min，保温10-40min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得本产品；

技术方案2.最优的可以选择对上述所得产品进行二次处理，具体方案如下：

（1）将上述所得中间合金锭在常温下装入工频炉或高频炉，25-200℃低温烘干0-30min，设置炉温760-1000℃；

（2）升温熔化，待合金全部熔化后搅拌0-20min，氮气或氩气除气5-30min，保温5-60min；

（3）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得本产品。

通过技术方案1即得到成分均一，成本低，可工业化量产，杂质含量低的AlMo中间合金材料，为得到成分更加均匀的、纯净度（含气量小于0.3ml/100g-Al，含渣量K值小于0.1）更高的AlMo中间合金材料，可选择技术方案2，对技术方案1得到的产品进行二次重熔处理。

具体实施方式

以下为发明的具体实施方式。实施方式中所做的示例，仅作为范例。

实施例1：

（1）按照金属钼10份，金属铝锭90份进行称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉，设置炉温950℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在950℃保温20min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌20min，搅拌后保温25min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得AlMo10中间合金。

实施例2：

（1）按照金属钼12份，金属铝锭88份进行称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉，设置炉温900℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在1150℃保温20min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌20min，搅拌后保温30min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得AlMo12中间合金。

实施例3：

（1）按照金属钼金属块材15份，金属铝锭85份进行称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉，100℃低温烘干10min，设置炉温1100℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在1000℃保温30min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌20min，搅拌后保温30min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得AlMo15中间合金。

实施例4：

（1）按照金属钼棒20份，金属铝锭80份进行称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉，100℃低温烘干20min，设置炉温1150℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在1200℃保温30min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌20min，搅拌后保温30min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得AlMo20中间合金。

实施例5：

（1）按照金属钼25份，金属铝锭75份进行称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入工频炉，100℃低温烘干10min，设置炉温900℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（3）由(2)得到的铝熔体中加入金属钼，在1000℃保温30min，搅拌10min；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌150min，保温10min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭；

（6）将(5)所得中间合金锭在常温下装入高频炉，设置炉温760℃；

（7）升温熔化，待合金全部熔化后搅拌20min，氮气除气15min，保温20min；

（8）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得AlMo25中间合金。

Claims

1.一种AlMo中间合金的制备方法，其特征在于，包括如下组份：Mo 10-25%、Fe ≤0.5%，余量为 Al 及其不可避免杂质，所述的百分比为重量百分比，具体的通过以下生产方式获得：

（1）按照工业金属钼10-25份，金属铝锭75-90份称取原材料；

（2）将金属铝锭在常温下装入熔化炉，25-200℃低温烘干0-30min，设置炉温900-1200℃，升温熔化，直至铝锭完全熔化；

（4）待金属钼全部熔化后搅拌10-30min，保温10-40min；

（5）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得本产品。

2.根据权利要求1所述的一种AlMo中间合金的制备方法，其特征在于还包括二次熔化处理：（1）将上述所得中间合金锭在常温下装入熔化炉，25-200℃低温烘干0-30min，设置炉温760-1000℃；

（2）升温熔化，待合金全部熔化后搅拌0-20min，除气5-30min，保温5-60min；

（3）保温结束后浇铸成中间合金锭，即得本产品。

3.根据权利要求2所述的一种AlMo中间合金的制备方法，其特征在于除气气体为氮气或氩气。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一种AlMo中间合金的制备方法，其特征在于，所使用的熔化炉采用工频炉或高频炉。

5.根据权利要求1~3任一项所述的一种AlMo中间合金的制备方法，其特征在于，所选用的工业金属钼的粒径≥15mm，或工业金属钼的单体重量≥50g。