CN116949306A - 一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，包括熔炼、精炼和浇铸工序，是使用含Fe量0.5~3.0%的再生铝为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(Al)87.0‑92.5%，硅(Si)6‑10.0%，铜(Cu)0.5‑1.0%，镁(Mg)0.1‑0.5%，铁(Fe)0.5‑0.8%，锰(Mn)0.5‑0.8%，镧(La)0.05‑0.3%。与传统生产方法相比，该方法制备的合金纯净度高，铸造缺陷少，具有优异的铸造流动性，可供大型一体化压铸机使用，压铸成型后的零部件无需热处理即可直接投入使用。通过向合金中添加稀土镧，将硬脆第二相质点形貌由针状改变为短杆状，提升了铸件性能。同时，利用再生铝作为原料降低了生产成本，无需进行热处理强化缩短了生产流程，有助于提升企业竞争力。
Description
技术领域
本发明属于铝合金生产技术领域，具体涉及一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法。
背景技术
随着全球资源日益匮乏张和能源短缺，节能环保已成为全球铝加工企业的共识。在铝合金生产过程中采用再生铝作为生产原料可以大幅度降低企业的生产成本。由于再生铝来源多种多样，其所含元素成分复杂，其中部分有害元素会形成硬脆第二相，严重恶化合金性能降低铸件品质，因此开发与之相适应的利用方法显得尤为迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法。
本发明的目的是这样实现的，包括熔炼、精炼和浇铸工序，其特征在于，是使用含Fe量0.5~3.0%的再生铝为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(Al)87.0-92.5%，硅(Si)6-10.0%，铜(Cu)0.5-1.0%，镁(Mg)0.1-0.5%，铁(Fe)0.5-0.8%，锰(Mn)0.5-0.8%，镧(La)0.05-0.3%。
具体方案如下:
（1）合金配料：合金可使用含Fe量0.5-3.0%的再生铝作为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(Al)87.0-92.5%，硅(Si)6-10.0%，铜(Cu)0.5-1.0%，镁(Mg)0.1-0.5%，铁(Fe)0.5-0.8%，锰(Mn)0.5-0.8%，镧(La)0.05-0.3%。
（2）合金熔炼：先将再生铝合金锭熔化，铝液温度控制在800-820℃，然后按配料表加入金属硅、纯镁锭、铝铜中间合金、金属锰添加剂、铝镧中间合金。
（3）合金精炼：使用精炼剂进行精炼，精炼温度控制在740~760℃，所使用的精炼剂由下列重量份数的组分组成：氯化钠30~35份，氯化钾10~25份，氟硅酸钠10~15份，冰晶石10~20份，硝酸钾2~4份，氟化钙2~4份，硅酸钙5份。将精炼剂均匀的投入到铝熔体中，搅拌均匀后，其产生松散灰白色的浮渣，静置5~10min后将浮渣扒干净即可得到洁净的熔体。
（4）合金浇铸：将精炼后铝熔液浇入循环水冷铁模中，制成铝合金锭坯。浇铸温度为720~740℃。
本发明与传统生产方法相比，该方法制备的合金纯净度高，铸造缺陷少，具有优异的铸造流动性，可供大型一体化压铸机使用，压铸成型后的零部件无需热处理即可直接投入使用。通过向合金中添加稀土镧，将硬脆第二相质点形貌由针状改变为短杆状，提升了铸件性能。同时，利用再生铝作为原料降低了生产成本，无需进行热处理强化缩短了生产流程，有助于提升企业竞争力。
采用本发明方法生产得到的免热处理一体化压铸铝合金抗拉强度≥234MPa，铝熔体氢含量＜0.16ml/100gAl，熔体渣含量＜0.03mm2/kgAl，产品针孔度提升至1级。该方法制备的合金可供大型一体化压铸机使用，压铸成型后的零部件无需热处理即可直接投入使用。通过向合金中添加稀土镧，将硬脆第二相质点形貌由针状改变为短杆状，提升了铸件性能。同时，利用再生铝作为原料降低了生产成本，无需进行热处理强化缩短了生产流程，有助于提升企业竞争力。
附图说明
图1是本发明利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金的第二相质点形貌示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，包括熔炼、精炼和浇铸工序，是使用含Fe量0.5~3.0%的再生铝为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(Al)87.0-92.5%，硅(Si)6-10.0%，铜(Cu)0.5-1.0%，镁(Mg)0.1-0.5%，铁(Fe)0.5-0.8%，锰(Mn)0.5-0.8%，镧(La)0.05-0.3%。
所述的熔炼的温度为800~820℃。
所述的精炼的温度为740~760℃。
所述的精炼使用的精炼剂是由下列重量份的组分组成：氯化钠30~35份、氯化钾10~25份、氟硅酸钠10~15份、冰晶石10~20份、硝酸钾2~4份、氟化钙2~4份、硅酸钙5份。
所述的浇铸的温度为720~740℃。
下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：
实施例1
（1）使用含Fe量1.0%的再生铝作为原料，按以下元素比例进行配料：铝(Al)90.00%，硅(Si)7.50%，铜(Cu)0.50%，镁(Mg)0.30%，铁(Fe)0.70%，锰(Mn)0.70%，镧(La)0.30%。
（2）将配料好的合金在800℃下进行熔炼。
（3）在760℃下进行精炼，所使用的精炼剂由下列重量份数的组分组成：氯化钠35份，氯化钾20份，氟硅酸钠15份，冰晶石20份，硝酸钾3份，氟化钙2份，硅酸钙5份。静置10min后将浮渣扒干净，得到洁净的熔体。
（4）将精炼后铝熔液浇入循环水冷铁模中，制成铝合金锭坯。浇铸温度为730℃。
本实施例得到的免热处理一体化压铸铝合金抗拉强度286MPa，铝熔体氢含量0.08ml/100gAl，熔体渣含量0.01mm2/kgAl，产品针孔度提升至1级。
实施例2
（1）使用含Fe量1.0%的再生铝作为原料，按以下元素比例进行配料：铝(Al)87.00%，硅(Si)10.0%，铜(Cu)1.00%，镁(Mg)0.50%，铁(Fe)0.70%，锰(Mn)0.50%，镧(La)0.30%。
（2）将配料好的合金在820℃下进行熔炼。
（3）在740℃下进行精炼，所使用的精炼剂由下列重量份数的组分组成：氯化钠30份，氯化钾10份，氟硅酸钠10份，冰晶石10份，硝酸钾2份，氟化钙2份，硅酸钙5份。静置5min后将浮渣扒干净，得到洁净的熔体。
（4）将精炼后铝熔液浇入循环水冷铁模中，制成铝合金锭坯。浇铸温度为720℃。
本实施例得到的免热处理一体化压铸铝合金抗拉强度296MPa，铝熔体氢含量0.09ml/100gAl，熔体渣含量0.02mm2/kgAl，产品针孔度提升至1级。
实施例3
（1）使用含Fe量1.0%的再生铝作为原料，按以下元素比例进行配料：铝(Al)92.35%，硅(Si)6.00%，铜(Cu)0.50%，镁(Mg)0.10%，铁(Fe)0.50%，锰(Mn)0.50%，镧(La)0.05%。
（2）将配料好的合金在810℃下进行熔炼。
（3）在750℃下进行精炼，所使用的精炼剂由下列重量份数的组分组成：氯化钠35份，氯化钾25份，氟硅酸钠15份，冰晶石20份，硝酸钾4份，氟化钙4份，硅酸钙5份。静置8min后将浮渣扒干净，得到洁净的熔体。
（4）将精炼后铝熔液浇入循环水冷铁模中，制成铝合金锭坯。浇铸温度为740℃。
本实施例得到的免热处理一体化压铸铝合金抗拉强度269MPa，铝熔体氢含量0.07ml/100gAl，熔体渣含量0.01mm2/kgAl，产品针孔度提升至1级。
实施例4
（1）使用含Fe量1.0%的再生铝作为原料，按以下元素比例进行配料：铝(Al)89.51%，硅(Si)8.80%，铜(Cu)0.80%，镁(Mg)0.38%，铁(Fe)0.67%，锰(Mn)0.62%，镧(La)0.22%。
（2）将配料好的合金在809℃下进行熔炼。
（3）在756℃下进行精炼，所使用的精炼剂由下列重量份数的组分组成：氯化钠33份，氯化钾18份，氟硅酸钠12份，冰晶石16份，硝酸钾3份，氟化钙3份，硅酸钙5份。静置10min后将浮渣扒干净，得到洁净的熔体。
（4）将精炼后铝熔液浇入循环水冷铁模中，制成铝合金锭坯。浇铸温度为735℃。
本实施例得到的免热处理一体化压铸铝合金抗拉强度273MPa，铝熔体氢含量0.12ml/100gAl，熔体渣含量0.02mm2/kgAl，产品针孔度提升至1级。
Claims (5)
1.一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，包括熔炼、精炼和浇铸工序，其特征在于，是使用含Fe量0.5~3.0%的再生铝为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(Al)87.0-92.5%，硅(Si)6-10.0%，铜(Cu)0.5-1.0%，镁(Mg)0.1-0.5%，铁(Fe)0.5-0.8%，锰(Mn)0.5-0.8%，镧(La)0.05-0.3%。
2.根据权利要求1所述的利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，其特征在于，所述的熔炼的温度为800~820℃。
3.根据权利要求1所述的利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，其特征在于，所述的精炼的温度为740~760℃。
4.根据权利要求1所述的利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，其特征在于，所述的精炼使用的精炼剂是由下列重量份的组分组成：氯化钠30~35份、氯化钾10~25份、氟硅酸钠10~15份、冰晶石10~20份、硝酸钾2~4份、氟化钙2~4份、硅酸钙5份。
5.根据权利要求1所述的利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，其特征在于，所述的浇铸的温度为720~740℃。
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