CN112481512A - 一种用于处理铝合金锭面发黄的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理铝合金锭面发黄的方法，属于铝合金铸造技术领域。本发明首先在铝合金锭熔炼过程中添加六氯乙烷除气、除杂，避免铝化学反应条件的生成，并添加微量氟化钠避免锭面可能产生的微量氧化物进行附着，加入氯化镍和氯化铜来提升锭面的光亮程度，并再次加入六氯乙烷除气除杂，同时控制铸造过程中的参数，保证最终成品铝合金锭的良好外观和优异性能。本发明的处理方法简单，可以在铝合金铸造过程中同步实现对其表面发黄问题的处理，对于铝合金中合金元素没有限制，实用性强，适用范围广。

Description

一种用于处理铝合金锭面发黄的方法

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，特别是涉及一种用于处理铝合金锭面发黄的方法。

背景技术

铝合金是纯铝的延伸产品,纯铝的密度小(ρ＝2.7g/m³),大约是铁的1/3,且熔点低,约为660℃左右；铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32-40％,ψ:70-90％)，因此其易于加工，可制成各种型材、板材。但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料，通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,从而得到一系列的铝合金产品。

铝合金是以铝为基体材料，然后加入一种或者多种合金元素组成的合金，铝合金密度小、强度高，其强度接近或超过优质钢，同时塑性好，因此，铸造类产品多使用铝合金，铸造铝合金以“锭”的形式制造，重熔后再进行铸造。

在铝合金铸造领域，在铸锭铸造期间常会在铝合金表面形成各种缺陷，如铝合金锭在铸造完成后进行冷却时，由于铝化学性质活泼，容易在铝合金锭表面发生化学反应，从而使得铝合金表面颜色发黄，造成表面缺陷，影响铝合金锭的外观和加工质量。因此，提供一种方便可行的铝合金锭面发黄处理方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理铝合金锭面发黄的方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于处理铝合金锭面发黄的方法，包括以下步骤：

(1)制备铝合金熔体：

将铝合金原料混合熔融，加入六氯乙烷搅拌均匀，保持熔融温度不变，通入Ar气精炼5-10min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融温度不变，向铝合金熔体中加入氟化钠、氯化镍和氯化铜，通入Ar气精炼10-13min后，再次加入六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼5-10min后，静置15-25min；控制铸造温度为715℃-740℃，铸造冷却水压为0.03MPa-0.08MPa以及水温30-37℃条件，铸造得到铝合金锭。

进一步地，步骤(1)中，所述六氯乙烷的加入量为铝合金原料总重的0.5-1％。

进一步地，步骤(1)中，加入六氯乙烷后每隔5-15min搅拌一次，共搅拌3-5次。

进一步地，所述熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成。

进一步地，步骤(2)中，所述氟化钠的添加量为铝合金原料总重的0.6-0.8％。

进一步地，步骤(2)中，所述氯化镍和氯化铜的总添加量为铝合金原料总重的0.5-0.6％。

进一步地，步骤(2)中，所述氯化镍和氯化铜的摩尔比为(3-5):1。

进一步地，步骤(2)中六氯乙烷的添加量为铝合金原料总重的0.5-0.7％。

进一步地，精炼过程中，通入Ar气的速率为0.18m³/min～0.25m³/min。

本发明公开了以下技术效果：

本发明在铝合金熔炼过程中加入六氯乙烷，六氯乙烷吸湿性强，具有细化晶粒的作用，净化效果好，在与铝合金溶液反应过程中会产生大量气泡，实现很好的排气效果，从而有效降低铝合金锭中的气体含量，避免铝合金锭自身在表面层提供气体环境，在外界空气中水分子等因素作用下在其表面产生发黄现象；同时，产生的气泡还能进一步吸附铝合金溶液中的悬浮杂质，使得熔液中的杂质随气泡上升至熔液液面，并利用精炼过程进行除杂，降低熔体中杂质，避免铝在铝合金锭表面层化学反应条件的产生成。

本发明还在铝合金锭中添加了微量的氟化钠，氟化钠能够在氧化铝和铝界面起到腐蚀作用，因此，即使有微量的氧化物生成，氟化钠的加入也能避免其在铝合金锭表面附着，保证最终形成的铝合金表面不产生变黄现象。

氯化镍单独使用对于铝合金锭表面的发黄现象不起作用，但当与氯化铜配合时可以明显改善铝合金锭表面的发黄现象，保证铝合金锭表面的光亮。

本发明首先在铝合金锭熔炼过程中添加六氯乙烷除气、除杂，避免铝化学反应条件的生成，并添加微量氟化钠避免锭面可能产生的微量氧化物进行附着，加入氯化镍和氯化铜来提升锭面的光亮程度，并再次加入六氯乙烷除气除杂，同时控制铸造过程中的参数，保证最终成品铝合金锭的良好外观和优异性能。本发明的处理方法简单，可以在铝合金铸造过程中同步实现对其表面发黄问题的处理，实用性强，对于铝合金中合金元素没有限制，适用范围广。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

实施例1

本实施例中铝合金为AlSi9Cu3(Fe)铝合金

(1)制备铝合金熔体：

将5182铝合金原料混合熔融，加入铝合金原料总重0.5％的六氯乙烷，加入六氯乙烷后每隔15min搅拌一次，共搅拌4次；保持熔融温度不变，通入Ar气，通入Ar气的速率为0.2m³/min，精炼10min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

其中，熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融状态的温度不变，向铝合金熔体中加入铝合金原料总重0.08％的氟化钠、铝合金原料总重0.6％的氯化镍和氯化铜的混合物，其中，氯化镍和氯化铜的摩尔比为3:1，然后通入Ar气精炼10min；再次加入铝合金原料总重0.7％的六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼8min后，静置20min；其中，通入Ar气的速率为0.2m³/min；在铸造温度为730℃、铸造冷却水压为0.08MPa、水温35℃条件下进行铸造，得到AlSi9Cu3(Fe)铝合金锭。

实施例2

本实施例中铝合金为ADC12铝合金

(1)制备铝合金熔体：

将5083铝合金原料混合熔融，加入铝合金原料总重1％的六氯乙烷，加入六氯乙烷后每隔5min搅拌一次，共搅拌3次；保持熔融温度不变，通入Ar气，通入Ar气的速率为0.18m³/min，精炼8min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

其中，熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融状态的温度不变，向铝合金熔体中加入铝合金原料总重0.07％的氟化钠、铝合金原料总重0.5％的氯化镍和氯化铜的混合物，其中，氯化镍和氯化铜的摩尔比为4:1，然后通入Ar气精炼13min；再次加入铝合金原料总重0.6％的六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼10min后，静置25min；其中，通入Ar气的速率为0.18m³/min；在铸造温度为735℃、铸造冷却水压为0.06MPa、水温37℃条件下进行铸造，得到ADC12铝合金锭。

实施例3

本实施例中铝合金为356(Sr)铝合金

(1)制备铝合金熔体：

将7050铝合金原料混合熔融，加入铝合金原料总重0.7％的六氯乙烷，加入六氯乙烷后每隔10min搅拌一次，共搅拌5次；保持熔融温度不变，通入Ar气，通入Ar气的速率为0.25m³/min，精炼7min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

其中，熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融状态的温度不变，向铝合金熔体中加入铝合金原料总重0.06％的氟化钠、铝合金原料总重0.6％的氯化镍和氯化铜的混合物，其中，氯化镍和氯化铜的摩尔比为5:1，然后通入Ar气精炼12min；再次加入铝合金原料总重0.5％的六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼5min后，静置15min；其中，通入Ar气的速率为0.25m³/min；在铸造温度为740℃、铸造冷却水压为0.03MPa、水温30℃条件下进行铸造，得到356(Sr)铝合金锭。

实施例4

本实施例中铝合金为356(Sr)铝合金

(1)制备铝合金熔体：

将7055铝合金原料混合熔融，加入铝合金原料总重0.8％的六氯乙烷，加入六氯乙烷后每隔8min搅拌一次，共搅拌3次；保持熔融温度不变，通入Ar气，通入Ar气的速率为0.22m³/min，精炼5min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

其中，熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融状态的温度不变，向铝合金熔体中加入铝合金原料总重0.06％的氟化钠、铝合金原料总重0.55％的氯化镍和氯化铜的混合物，其中，氯化镍和氯化铜的摩尔比为3:1，然后通入Ar气精炼11min；再次加入铝合金原料总重0.6％的六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼9min后，静置18min；其中，通入Ar气的速率为0.22m³/min；在铸造温度为715℃、铸造冷却水压为0.05MPa、水温36℃条件下进行铸造，得到356(Sr)铝合金锭。

对比例1

与实施例1不同之处在于，将步骤(1)中六氯乙烷替换为脱水氯化锌。

对比例2

与实施例1不同之处在于，将步骤(1)中六氯乙烷替换为氯化锰。

对比例3

与实施例1不同之处在于，将步骤(2)中铝合金原料总重0.6％的氯化镍和氯化铜的混合物替换为铝合金原料总重0.6％的氯化镍。

对比例4

与实施例1不同之处在于，步骤(2)中六氯乙烷的添加量调整为铝合金原料总重0.9％的六氯乙烷。

对比例5

与实施例1不同之处在于，调整冷却水的温度为25℃。

对比例6

与实施例1不同之处在于，调整铸造温度为760℃。

实施例1-4和对比例1-6制备得到的铝合金锭性能参数如表1所示。

表1

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备铝合金熔体：

将铝合金原料混合熔融，加入六氯乙烷搅拌均匀，保持熔融温度不变，通入Ar气精炼5-10min，覆盖上熔剂后得到铝合金熔体；

(2)铸造铝合金锭：

保持熔融温度不变，向铝合金熔体中加入氟化钠、氯化镍和氯化铜，通入Ar气精炼10-13min后，再次加入六氯乙烷，然后在Ar气条件下精炼5-10min后，静置15-25min；控制铸造温度为715℃-740℃，铸造冷却水压为0.03MPa-0.08MPa以及水温30-37℃条件，铸造得到铝合金锭。

2.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述六氯乙烷的加入量为铝合金原料总重的0.5-1％。

3.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(1)中，加入六氯乙烷后每隔5-15min搅拌一次，共搅拌3-5次。

4.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，所述熔剂是由质量百分数50％的KCl、25％的NaCl及25％的Na₃AlF₆组成。

5.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氟化钠的添加量为铝合金原料总重的0.6-0.8％。

6.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯化镍和氯化铜的总添加量为铝合金原料总重的0.5-0.6％。

7.根据权利要求6所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯化镍和氯化铜的摩尔比为(3-5):1。

8.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，步骤(2)中六氯乙烷的添加量为铝合金原料总重的0.5-0.7％。

9.根据权利要求1所述的用于处理铝合金锭面发黄的方法，其特征在于，精炼过程中，通入Ar气的速率为0.18m³/min～0.25m³/min。