CN1162562C - 铝－铅系合金熔体保护和净化方法 - Google Patents
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Abstract
铝-铅系合金熔体保护和净化方法将含有NaCl、KCl、(La，Ce)F3、CaCO3、Na3AlF6和Na2B4O7熔剂加入铝-铅系合金熔体熔化炉，熔剂的加入量为0.5～5%。本发明具有实质性特点和显著进步，采用该种熔剂覆盖保护净化后，高温(1000℃)铝铅合金熔体中的10μm以上的非金属夹杂(NMI)完全除去，10μm以下的非金属夹杂含量低于0.02%，含氢量可降至0.15ml/100gAl以下的水平，铅的挥发和烧损量下降到＜1%的水平，其它各种主要性能大大提高。对熔体具有显著的净化作用、对Al相和Pb相具有细化作用，工艺简单、无毒无害。
Description
本发明涉及的是一种合金熔体保护和净化方法，特别是一种铝—铅系合金熔体保护和净化方法，属于金属材料合金冶炼领域。
背景技术：由于铝—铅系合金具有优异的耐磨性和抗咬合性，并具有自润滑作用，该种合金将广泛取代铝—锡系合金用作汽车等内燃机轴瓦。虽然我国在该种合金的研究和生产上已经取得了巨大的进展，但由于铝—铅系合金容易产生重力偏析的缺点，因而为了消除偏析，合金熔炼温度高，常常在1000℃以上，在其熔炼过程中，往往需要采取搅拌等防止偏析的措施，故还存在着较大的问题：(1)熔体氧化烧损严重，(2)熔体波动导致合金液中卷入大量的氧化夹杂，(3)铅挥发严重，不仅导致合金中的铅含量减少，而且严重地污染环境，损害操作人员的健康，(4)熔体一般采用六氯乙烷作为熔剂进行净化处理，不仅不能完全去除熔体中的氢和氧化夹杂，而且对环境污染严重。目前在该种合金的熔炼和净化过程中没有更好的熔剂和办法，经文献检索，《特种铸造及有色合金》中“铸造铝铅合金滑动轴承合金的制备及其显微组织”一文，1998(5)：24-26，作者：孙大仁等，该文介绍在铝—铅合金熔炼过程中，在坩埚上面罩一留有孔径为φ10mm密封罩，但该密封罩上面的φ10mm小孔，不能隔绝熔体与空气接触，不能防止铅的挥发和烧损，而且操作不方便。对于铝—铅合金的精炼，均未见到与本发明主题相同文献报道。
发明内容和具体实施方式：本发明提供一种铝—铅系合金熔炼过程中覆盖保护净化细化的方法：将含有NaCl、KCl、(La，Ce)F3、CaCO3、Na3AlF6和Na2B4O7熔剂加入铝—铅系合金熔体熔化炉，熔剂的加入量为0.5～5％，当炉料开始熔化时，由于熔剂的密度小于铝—铅系合金熔体，其熔点低于铝—铅系合金的熔点，与合金熔体不浸润，或者浸润能力不强，熔体自动铺开到合金熔体的表面，形成一层致密的熔剂膜，形成的熔剂膜厚度在1～100微米范围内，该熔剂膜在1000℃以上铝—铅系合金高温熔体作用下保持完整，从而起到隔绝空气，防止吸氢和熔体氧化的作用；这种高温熔剂对合金熔体中存在的氢和氧具有物理和化学净化作用，形成的净化产物被熔剂膜吸附，并对熔剂膜具有强化作用；熔剂中的化学成分对合金中的Al相和Pb相具有细化作用；这种高温熔剂与熔体产生的各种反应时间充分而平稳。
熔炼过程中，在熔炉加料前，将上述熔剂放置于熔炉底部，再加入炉料，当炉料开始熔化后，由于熔剂密度小于熔体，熔剂在与熔体充分接触后，上浮在熔体表面，容易形成熔剂膜层。
本发明为了使熔剂在高温熔体的作用下能够保持致密的熔剂膜层，熔剂中采用了玻璃成分(Na2B4O7)，该玻璃既能吸附氧化夹杂，也能吸附熔体中的氢，熔剂中还含有稀土化合物成分(La，Ce)F3和常用熔剂成分如：Na3(AlF)6、CaF2、NaCl和KCl等，其中稀土元素被置换出来，同其它成分一道，起到保护和净化的作用。
本发明具有实质性特点和显著进步，采用该种熔剂覆盖保护净化后，高温(1000℃)铝铅合金熔体中的10μm以上的非金属夹杂(NMI)完全除去，10μm以下的非金属夹杂含量低于0.02％，含氢量可降至0.15ml/100gAl以下的水平，铅的挥发和烧损量下降到(1％的水平，其它各种主要性能大大提高。对熔体具有显著的净化作用、对Al相和Pb相具有细化作用，工艺简单、无毒无害。
实施例：
| 实施例 | 熔剂加入 量(％) | 性能提高(％) | 细化作用 | 铅烧损量(％) | 净化效果 | |
| [H](ml/100gAl) | NMI(％) | |||||
| 1 | 0.5 | 15 | 好 | ＜1 | 0.15 | ＜0.02 |
| 2 | 3 | 20 | 较好 | ＜1 | 0.14 | ＜0.02 |
| 3 | 5 | 25 | 最好 | ＜1 | 0.12 | ＜0.02 |
Claims (2)
1、一种铝-铅系合金熔体保护和净化方法，其特征在于将含有NaCl、KCl、(La，Ce)F3、CaCO3、Na3AlF6和Na2B4O7熔剂加入铝-铅系合金熔体熔化炉，熔剂的加入量为0.5～5％。
2、根据权利要求1所述的这种铝-铅系合金熔体保护和净化方法，其特征是熔炼过程中，在熔炉加料前，将上述熔剂放置于熔炉底部，再加入炉料。
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