CN110804704A - Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法以及Al-Ti-B-Sr中间合金 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种Al‑Ti‑B‑Sr中间合金的制备方法和Al‑Ti‑B‑Sr中间合金，制备方法包括：制得Al‑Si‑Mg系铝合金熔液；向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al‑Ti‑B熔液；将Al‑Ti‑B熔液升温至800℃～900℃，向Al‑Ti‑B熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al‑Ti‑B‑Sr合金熔液。本发明所提供的制备方法，省去了繁琐的Al‑Ti‑B和Al‑Sr的预制备工序，简化了制备工艺，节约了能耗和降低了生产成本。同时由本发明提供的制备方法制成的Al‑Ti‑B‑Sr中间合金，TiAl₃相、TiB₂相及Al₄Sr相更加细小，且其分布弥散均匀，对铝硅合金等能够起到很好的细化变质效果。

Description

Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法以及Al-Ti-B-Sr中间合金

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法以及Al-Ti-B-Sr中间合金。

背景技术

目前，现有的Al-Ti-B-Sr中间合金制备工艺，通常采用同时加入Al-Sr合金及Al-Ti-B合金的方法生产，这样增加了繁琐的Al-Ti-B和Al-Sr的预制备过程，且使企业生产成本增加和能耗投入加大。

发明内容

为了改善上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法。

本发明的另一个目的在于提供一种使用上述方法制成Al-Ti-B-Sr中间合金。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种Al-Ti-B-Sr合金的制备方法，包括：制得铝合金熔液；向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液；将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液。

具体而言，本发明所提供的Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法，首先在熔铝炉内将Al-Si-Mg系铝合金锭在一定温度下熔化，制得Al-Si-Mg系铝合金熔液，然后将该铝合金熔液倒入中频感应炉内准备合金化。之后再称取一定重量的K₂TiF₆和KBF₄原料，混合均匀，在铝合金熔液强烈搅拌的作用下按一定的速度投入中频炉内，经过充分反应，制成Al-Ti-B合金熔液。最后，将温度升至一定程度后，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，并伴随搅拌使变质剂与Al-Ti-B合金熔液合均匀，制得液态的Al-Ti-B-Sr合金。

本发明所提供的制备方法工艺简单，便于操作，在Al-Ti-B-Sr中间合金的制备工艺中加入了Al-Ti-B合金熔液的制备工艺，因而不需要对Al-Ti-B合金进行重熔，节省了工艺流程，缩短了制备时间，同时减少二次熔炼的烧损和燃料消耗和污染排放。另外，使用本发明所生产的Al-Ti-B-Sr中间合金产品中不仅TiB₂相和TiAl₃相都尺寸细小，弥散分布均匀，而且Al₄Sr相尺寸也比较小。这种微结构特征的Al-Ti-B-Sr中间合金很好的保证了产品的细化和变质效果，可以完全满足对Al-Si合金(铝硅合金)中α-Al相和Si相的细化处理要求。因此，该制备方法具有极高的经济价值和使用价值。

值得一提的是，本发明所提供的制备方法以Al-Si-Mg系铝合金锭作为熔体，其中含有的Mg(镁)和Si(硅)元素可以起到增强合金机械性能的作用，作为对Al-Si合金的细化变质剂使用，可以提高制成的产品的结构强度、抗疲劳能力、耐磨性能等，使之更加适用于航空或汽车制造等领域。

另外，本发明提供的上述技术方案中的制备方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述Al-Si-Mg系铝合金熔液包括以下质量百分比的各组分：6.5％-7.5％Si，0-0.15％Fe，0.3％-0.45％Mg，0.08％-0.2％Ti。

可选地，Al-Si-Mg系铝合金为铝合金牌号为中国牌号为ZL101，或美国牌号为A356的铝合金。无论是ZL101还是A356均具有较好的耐磨性和强度等物理性质。以A356为例，A356作为熔体，相对于相关技术中使用纯铝锭作为熔体的技术方案，本制备方法制成的Al-Ti-B-Sr合金，在对Al-Si合金进行细化变质处理后，尤其是对A356进行细化变质处理，不仅可以使A356的强度和延伸率等力学性能得到大部分提升，还可以较大程度的维持A356中的Mg、Si等组分含量，可使A356进一步提高强度和延伸率等力学性能，从而扩大在车轮轮毂等各种汽车零部件生产应用的范围。

在上述技术方案中，所述混合物包括以下质量份数的各组分：6～9质量份的K₂TiF₆，2～5质量份的KBF₄。

通过控制K₂TiF₆和KBF₄不同的添加量，使制得的Al-Ti-B合金熔液的组份含量不同，通过合理控制K₂TiF₆和KBF₄之间的质量比，使得更多的K₂TiF₆参与到反应中，生成TiB₂和TiAl₃，提高Al-Ti-B合金熔液中Ti的含量生成Al-5Ti-1B，从而提高细化的效果。

值得一提的是，由于A356中也含有部分Ti，因此加入K₂TiF₆和KBF₄的重量，根据所要制备的Al-Ti-B-Sr中Ti(钛)和B(硼)的含量及A356合金的重量计算得到。

在上述任一技术方案中，所述“向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液”的步骤具体包括：将物料K₂TiF₆和KBF₄混合均匀，压制成块状物；将块状物加入到铝合金熔液中，反应30-60分钟；除去K₂TiF₆和KBF₄与铝合金熔液反应生成的夹渣和气体；制得Al-Ti-B合金熔液。

首先，将K₂TiF₆和KBF₄的粉末混合均匀，有利于K₂TiF₆和KBF₄与铝合金熔液充分反应。其次，将块状物加入到铝合金熔液中，通过搅拌可使K₂TiF₆、KBF₄扩散，并与Al-Ti-B合金熔液充分反应，其中反应时间可以为40分钟、50分钟，以化学反应完成为准。最后，通过除去反应生成的杂质从而得到干净的Al-Ti-B合金熔液。可选地，通过将Al-Ti-B合金熔液中加入精炼剂进行精炼除气除渣，精炼剂为CaF₂熔剂或C₂Cl₆熔剂等。通过提高Al-Ti-B合金熔液的纯度提高制成的Al-Ti-B-Sr中间合金的品质。

在上述技术方案中，所述“除去K₂TiF₆和KBF₄与铝合金熔液反应生成的夹渣和气体”的步骤具体包括：搅拌并向Al-Ti-B合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B合金熔液中的夹渣及气体浮出；清除Al-Ti-B合金熔液表面的浮渣。

通过反复执行通气和除渣两个步骤，可以进一步提高Al-Ti-B合金熔液的纯度，从而提高制成的Al-Ti-B-Sr中间合金的品质。其中惰性气体为氩气或氮气。

在上述技术方案中，所述块状物为直径在70mm～90mm范围内，高度在20mm～40mm范围内，密度在2.1g/cm³～2.7g/cm³范围内的圆饼。

可选地，圆饼的直径为80mm。可选地，圆饼的高度为30mm。可选地，块状物的密度为2.3g/cm³或2.5g/cm³。通过制成的块状物的大小尺寸以及密度可以有效控制K₂TiF₆和KBF₄的投放量，限制块状物的体积过大造成浪费，且降低生成杂质KF的数量，以减轻后续除渣工艺的劳动强度和时间。可以理解的是块状物为圆饼，也可以为其他形状。

在上述任一技术方案中，使用铝制品密封纯锶，形成所述变质剂，并将所述变质剂压至所述Al-Ti-B合金熔液的中部或底部。

具体而言，通过将纯锶(Sr)压到铝液中底部，避免与空气接触燃烧掉，以提高纯锶的收得率。其中用铝制品密封纯锶同样可以降低纯锶与空气直接接触的可能性。同时使用铝制品可以有效减少在Al-Ti-B合金熔液中生成的杂质。在反应过程中，可以通过搅拌可以加速Sr与Al-Ti-B合金熔液的反应，可选地，搅拌时间为20分钟至50分钟，具体反应时间和加入的Sr的质量相关。这样，通过合理的Sr添加工艺提高了Sr的利用率。

值得一提的是，对于熔体为A356的情况，加入纯锶(Sr)的重量，根据所要制备的Al-Ti-B-Sr中锶的含量及A356合金的重量计算得到。

在上述任一技术方案中，在所述“将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液”的步骤后还包括：向Al-Ti-B-Sr合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B-Sr合金熔液内的夹渣及气体排出；清除Al-Ti-B-Sr合金熔液表面的浮渣；使用Al-Ti-B-Sr合金熔液进行浇铸。

在制成制得Al-Ti-B-Sr合金熔液后，进行第二次通气处理，通入氮气或氩气除气精炼，捞除浮渣，最后将Al-Ti-B-Sr合金熔液浇铸成合金棒或合金块，以方便使用。

在上述任一技术方案中，所述制得Al-Si-Mg系铝合金熔液”的反应温度在780℃～850℃的范围内。

通过加热熔化Al-Si-Mg系铝合金锭，并保持Al-Si-Mg系铝合金熔体的温度在780℃～850℃的范围内，既使Al-Si-Mg系铝合金锭熔化，又提供了供铝合金熔液与K₂TiF₆、KBF₄的反应温度，通过将温度控制在合理范围内可以起到节能减排的良好效果。

本发明第二方面的技术方案提供了一种Al-Ti-B-Sr中间合金，由第二方面的技术方案中任一项所述的制备方法制成。

本发明第二方面的技术方案提供的Al-Ti-B-Sr中间合金，包括Al-5Ti-1B-10Sr、Al-5Ti-1B-5Sr、Al-3Ti-1B-10Sr、Al-3Ti-1B-5Sr、Al-5Ti-0.5B-10Sr等所有结构形式。

本发明所提供的Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法，通过控制K₂TiF₆、KBF₄以及Sr的添加量从而达到生产多种成分的Al-Ti-B-Sr中间合金的目的，使得产品多样化，以满足不同的需要。

值得说明的是，采用本发明方法制备出的Al-Ti-B-Sr中间合金，比如A356中间合金成分均匀且杂质含量低，同时用该A356中间合金进行重熔的A356的化学成分仍符合A356的要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述的制备方法的工艺流程图；

图2是一个实施例所述的制备方法中所述步骤S30的工艺流程图；

图3是另一个实施例所述的制备方法中所述步骤S30的工艺流程图；

图4是本发明一个实施例所述的制备方法的工艺流程图；

图5是本发明一个具体实施例所述的Al-Ti-B-Sr中间合金的金相图；

图6是本发明一个具体实施例所述的Al-Ti-B-Sr中间合金对铝硅合金的细化变质效果的微观组织结构图；

图7是本发明一个对比实施例所述的Al-5Ti-1B和Al-10Sr中间合金对铝硅合金的细化变质效果的微观组织结构图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图7描述根据本发明一些实施例所述Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法和Al-Ti-B-Sr中间合金。

实施例一

如图1所示，本发明所提供的Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法，具体包括：步骤S10，制得Al-Si-Mg系铝合金熔液；步骤S30，向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液；步骤S50，将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液。

该方法工艺简单，便于操作，在Al-Ti-B-Sr中间合金的制备工艺中加入了Al-Ti-B合金熔液的制备工艺，从而不需要对Al-Ti-B合金进行重熔，节省了工艺流程，缩短了制备时间，同时减少二次熔炼的烧损和燃料消耗和污染排放。并且使用本发明所生产的Al-Ti-B-Sr中间合金产品中不仅TiB₂相和TiAl₃相都尺寸细小，弥散分布均匀，而且Al₄Sr相尺寸也比较小。这种微结构特征的Al-Ti-B-Sr中间合金很好的保证了产品的细化和变质效果，可以完全满足对Al-Si合金(铝硅合金)中α-Al相和Si相的细化处理要求。因此，该制备方法具有极高的经济价值和使用价值。

实施例二

在实施例一的基础上，Al-Si-Mg系铝合金为A356。

本发明使用A356为熔体氟盐原位法制备的Al-Ti-B-Sr合金，以母体形式作为铝硅等合金的细化变质剂加入，变质细化效果更好。且使用A356作为熔体，直接使用K₂TiF₆、KBF₄及纯锶为原料，通过原位反应法制备得到Al-Ti-B-Sr合金，并经铸棒，可挤压成线材。与相关技术中使用Al-5Ti-1B和Al-10Sr或Al-20Sr等方法相比，省去了繁琐的Al-Ti-B和Al-Sr的预制备工序，简化了制备工艺，节约了能耗和降低了生产成本。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，进一步地，如图2所示，步骤S30具体包括：步骤S301，将物料K₂TiF₆、KBF₄混合均匀，压制成块状物；步骤S303，将块状物加入到铝合金熔液中，反应30-60分钟；步骤S305，除去K₂TiF₆、KBF₄与铝合金熔液反应生成的夹渣和气体；步骤S307，制得Al-Ti-B合金熔液。

本实施例制成的是熔融态的Al-Ti-B合金熔液，减少了重熔的过程，可以减少重熔的过程AlB₂相的生成，导致降低细化作用的可能性。可以节省生产时间，降低操作强度。

进一步地，如图3所示，步骤S305具体包括：步骤S3051，搅拌并向Al-Ti-B合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B合金熔液中的夹渣及气体浮出；步骤S3053，清除Al-Ti-B合金熔液表面的浮渣。

通过反复执行，用于通气的步骤S3051，和同于除渣的步骤S3053，可以有效提高Al-Ti-B合金熔液的纯净度，以制得品质更好的Al-Ti-B-Sr合金熔液。

实施例四

在上述实施例的基础上，以熔体是A356合金锭为例，如图4所示，制备方法具体包括：步骤S10，熔化A356合金锭，制得A356合金熔液；步骤S30，向A356合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液；步骤S50，将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入纯锶，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液；步骤S701，向Al-Ti-B-Sr合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B-Sr合金熔液内的夹渣和气体排出；步骤S703，清除Al-Ti-B-Sr合金熔液表面浮渣；步骤S705，使用Al-Ti-B-Sr合金熔液进行浇铸，制成A356中间合金。

下边基于现有Al-Ti-B-Sr制备技术存在的缺点和问题，通过下述具体实施例说明本方法所提供的Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法的过程和工艺步骤。

目前，环境、能源及安全是如今备受关注的三大问题。现代汽车为解决这三大问题，正朝着轻量化、低成本、安全舒适、低能耗及低排放标准发展，特别是追求车轮及变速箱等的轻量化发展。铝及铝合金成了其耗材首选，因其存在密度小、比强度高等优点，另铝合金在航空航天等领域也得到了广泛的运用。铸造铝合金是目前应用较为广泛的一种铝硅合金，但因其共晶硅在自然生长条件下易会形成脆性的针状相严重割裂机体，降低了合金的机械性能，因此需要有效的变质处理途径来改变共晶硅的形态。另外，为了提高铝硅合金综合性能，除了加强硅相的变质外，细化α-Al晶粒也显得极其重要。

早在20世纪20年代，有研究发现Na变质能显著细化共晶硅相。当钠盐与铝液接触后形成游离态的钠离子，随温度的降低就会形成大量的硅化钠等弥散的质点，阻碍硅晶核长大，从而细化其晶粒。但是Na变质存在有效时间短、易氧化、消耗快易与坩埚反应等缺点。为了解决Na变质的不足，人们一直在研究许许多多变质元素，包括Ca、Ba、Sr、Sb、Li及Fe等。最终研究结果发现，Sr变质不但能显著提高铝硅合金的屈服强度和延伸率，而且因其长效性、变质效果明显及其重熔遗传性好的优点，成为大多数企业优选的变质元素，得到了较为广泛的应用。目前，Al-10Sr是最常用、有效的变质剂。

自20世纪40年代，研究发现微量的Ti和B能较大程度细化铝及其合金，改善其力学性能及工艺性能。从60年代开始，铝合金生产中优选Al-Ti-B中间合金(常见的有Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B及Al-3Ti-3B等)为晶粒细化剂，细化初生的α-Al结晶核心，促使粗大树枝状的初晶α-Al变为细小的等轴晶，改善铝合金的致密性，提高成形过程中的补缩能力，有助于避免缩松、缩孔的产生，防止冷隔缺陷。

现在铝硅合金行业生产中，为了提高合金综合性能，会同时加入Al-Sr合金及Al-Ti-B合金进行变质和细化处理。但通过发明人的研究分析，现有制备Al-Ti-B-Sr复合中间合金的方法，一般使用纯铝或Al-5Ti-1B为熔体，加入Al-10Sr或Al-20Sr的方法生产，这样增加了繁琐的Al-Ti-B和Al-Sr的制备过程，且使企业生产成本增加和能耗投入加大。

为此，本发明提供了一种仅添加一种合金制备Al-Ti-B-Sr中间合金的方法，同时发明人发现制成的Al-Ti-B-Sr的效果优于Al-Ti-B和Al-Sr分开加入的方式(如图6和图7所示)，况且分开加入，增加了生产成本，增强了工人劳动强度，同时易存在多加或少加的失误，所以，由添加两种合金改为一种合金，即Al-Si-Mg系铝合金，制成Al-Ti-B-Sr合金就显得尤为必要。

Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法主要包括以下步骤：

1)首先将A356合金锭在中频炉内熔化，升温至780～850℃；

2)将按一定重量比例(氟钛酸钾：氟硼酸钾＝(6～9):(2～5))混合均匀并压制成饼状的K₂TiF₆、KBF₄加入到铝液中，充分反应；

3)除去液体浮渣，搅拌、除气精炼；

4)待铝液温度升至800～900℃时，加入纯锶，并将其压至铝液中底部，充分反应；

5)再搅拌、除气精炼；

6)将合金液浇铸成棒(块)。

下面以具体实施例进行说明：

具体实施例一：

首先将4.75kg的K₂TiF₆、2.3kg的KBF₄粉末混合均匀并压制成饼备用，将15.68kg的A356合金锭放在中频炉内熔化，升温至800℃；将制备好的K₂TiF₆、KBF₄饼料加入到铝液中，充分反应30min；除去K₂TiF₆、KBF₄与铝反应生成的液体浮渣，搅拌并通氮气除气10min，清除表面浮渣；待铝液温度升至850℃时，加入2.5kg的铝罐密封的纯锶，并将其压至铝液中底部，充分反应40min；再搅拌并通氮气除气10min；使用圆棒型铸锭模，将合金液浇铸成棒，即可得到Al-5Ti-1B-10Sr合金。

如图所示，图5是A356合金的显微组织，TiAl₃相、TiB₂相及Al₄Sr相更加细小，且其分布弥散均匀，对铝硅合金等能够起到很好的细化变质效果。图5可以看到组织中有很多白色的块状和小一点的白色的圆形以及细小的黑色颗粒，根据以往的研究我们知道，其中尺寸稍大且内部或表面有很多孔洞、细缝的白色块状物质是Al₄Sr相，而尺寸稍小，表面及内部都无缺陷的白色颗粒状物质是TiAl₃相，那些非常细小的黑色颗粒是TiB₂相。

图6是A356合金对铝硅合金的细化变质效果，图7为相关技术中为Al-5Ti-1B和Al-10Sr分开加入对铝硅合金的细化变质效果。图6与图7相比，α-Al相的细化和Si相的变质球化效果更好，分布均匀，枝晶尺寸较小。而本领域技术人员可以理解的是，TiAl₃和TiB₂颗粒的尺寸越小、分布越均匀，其Ti原子的溶解速度越快，最终的细化效果越好；而Al₄Sr相越细小，其Sr原子释放的速度越快，变质潜伏期越短，变质效果越好。因此可见，本实施例所提供的Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法优于相关技术中Al-5Ti-1B和Al-10Sr分开加入制备Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法。

具体实施例二

首先将6.86kg的K₂TiF₆、3.32kg的KBF₄粉末混合均匀并压制成饼备用，将22.65kg的A356合金锭放在中频炉内熔化，升温至786℃；将制备好的K₂TiF₆、KBF₄饼料加入到铝液中，充分反应30min；除去K₂TiF₆、KBF₄与铝反应生成的液体渣，搅拌并通氮气除气10min，清除表面浮渣；待铝液温度升至850℃时，加入1.8kg的铝罐密封的纯锶，并将其压至铝液中底部，充分反应40min；再搅拌并通氮气除气10min；使用圆棒型铸锭模，将合金液浇铸成棒，即可得到Al-5Ti-1B-5Sr合金。

通过设置不同添加量的K₂TiF₆、KBF₄以及纯锶，制成不同结构形式的Al-Ti-B-Sr中间合金，因而本发明所提供的制备方法，适用范围广泛，且制成的Al-Ti-B-Sr中间合金的化学成分及材料性能均能符合标准要求。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法，其特征在于，包括：

制得Al-Si-Mg系铝合金熔液；

向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液；

将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述Al-Si-Mg系铝合金熔液包括以下质量百分比的各组分：6.5％-7.5％Si，0-0.15％Fe，0.3％-0.45％Mg，0.08％-0.2％Ti。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述混合物包括以下质量份数的各组分：6～9质量份的K₂TiF₆，2～5质量份的KBF₄。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述“向铝合金熔液中加入K₂TiF₆和KBF₄的混合物，制得Al-Ti-B合金熔液”的步骤具体包括：

将物料K₂TiF₆、KBF₄混合均匀，压制成块状物；

将块状物加入到铝合金熔液中，反应30-60分钟；

除去K₂TiF₆、KBF₄与铝合金熔液反应生成的夹渣和气体；

制得Al-Ti-B合金熔液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述“除去K₂TiF₆、KBF₄与铝合金熔液反应生成的液体浮渣”的步骤具体包括：

搅拌并向Al-Ti-B合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B合金熔液中的夹渣及气体浮出；

清除Al-Ti-B合金熔液表面的浮渣。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述块状物为直径在70mm～90mm范围内，高度在20mm～40mm范围内，密度在2.1g/cm³～2.7g/cm³范围内的圆饼。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，

使用铝制品密封纯锶，形成所述变质剂，并将所述变质剂压至所述Al-Ti-B合金熔液的中部或底部。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述“将Al-Ti-B合金熔液升温至800℃～900℃，向Al-Ti-B合金熔液中加入含有Sr的变质剂，制得Al-Ti-B-Sr合金熔液”的步骤后还包括：

向Al-Ti-B-Sr合金熔液中通入惰性气体，以使Al-Ti-B-Sr合金熔液内的夹渣及气体浮出；

清除Al-Ti-B-Sr合金熔液表面的浮渣；

使用Al-Ti-B-Sr合金熔液进行浇铸。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，

所述“制得Al-Si-Mg系铝合金熔液”的步骤的反应温度在780℃～850℃的范围内。

10.一种Al-Ti-B-Sr中间合金，其特征在于，由权利要求1至9中任一项所述的制备方法制成。

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