CN1298463C - 在超声场作用下制备铝钛碳中间合金晶粒细化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在超声场作用下制备铝钛碳中间合金晶粒细化剂的方法，属于合金晶粒细化剂制备技术领域。其特征在于：该方法按预先设计的中间合金成分准备好纯铝锭、氟钛酸钾盐、石墨碳等原料；在中频感应炉内加热熔化铝锭，后加入各种原料；把超声波加入到开始反应的熔体中；反应结束后升温、保温、静置、除渣后，即浇铸成锭或连铸连轧成线材，从而得到所需的各种成分和各种形状的中间中间合金晶粒细化剂。该类细化剂除应用于铝硅合金外，主要成分仅需包括铝、钛、碳，而不需要其它附加组元。对高纯铝，基本可消除柱状晶，对工业纯铝及各种系列变形铝合金，晶粒尺寸可细化到100μm以下，对各种箔材用铝，铸态晶粒核心可稳定减小至2μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一类新型铝钛碳中间合金晶粒细化剂的组成、制备方法及其应用于铝及铝合金晶粒细化的方法与效果。
背景技术
在全球铝箔加工业中，目前仍存在一个显著的质量问题：各国铝箔成品中存在不同程度的“针孔”。
针孔的成因主要有二：一是因铝液熔炼过程中除气除杂不充分或轧制油过滤、轧辊洁净度、光滑度等未达到工艺要求，从而在终轧后形成针孔(简称这类影响因素为第一类影响因素，由此而生成的针孔为第一类针孔)；二是因熔体中加入Al5Ti1B中间合金细化剂后在细化后的铸坯晶粒中，核心TiB2一般以不同尺寸(1～10μm)的聚集态(也称之为团簇状)存在，终轧至净尺寸(如5～7μm)后，一部分聚集态的、坚硬的TiB2质点团核心则容易从箔材上脱落，从而形成针孔(简称此为第二类影响因素和第二类针孔)。由于过去对细化晶粒核心研究很少，所以第二类针孔常被误判为第一类针孔。
针孔造成铝箔透气，降低了包装质量；对电容器用铝箔，则大大降低了比电容及其它使用性能。因此，降低针孔率历来是各国铝箔铸轧业研究的重要课题。但是，长期以来，人们的研究重心主要是考虑怎样控制上述第一类影响因素，而对怎样控制上述第二类影响因素研究极少。
此外，无论是在铸态的、还是轧制态的Al5Ti1B中，形核相TiB2质点尺寸一般在1.2μm左右，由于其亲和特性，大部分质点聚集呈团簇状分布；当Al5Ti1B铸锭直接加入保温炉后，原本聚集粘连在一起的TiB2颗粒团尺寸虽因铝液稀释而有所减小，但终因其亲和特性及在保温炉中时间太长而又有一部分聚集并沉淀；当Al5Ti1B线材于保温炉与结晶器之间的流槽中在线加入时，虽然从加入点到凝固点细化剂与铝液的接触时间一般不大于8～10分钟，但在铸轧嘴前的前箱中取液、凝固、分析时发现：铝晶粒核心TiB2颗粒团尺寸一般分布在3～10μm间，常常比双零铝箔厚度还大，在流槽与前箱中还有TiB2聚集沉淀，因此铝箔针孔率高。在轧制时轧辊还常因坚硬的TiB2而磨损、箔材表面常出现条纹缺陷；并且聚集的、未起到细化作用的TiB2粒子团也常常在终轧时嵌在铝箔表面；而在熔铸铝箔铸锭毛坯时，细化剂又不可或缺，否则晶粒粗大、塑性差，造成大量剪切废料和严重的表面条纹缺陷。因此世界范围内一直都在研究开发新型中间合金细化剂。
AlTiC本是先于AlTiB提出的铝中间合金晶粒细化剂，但因石墨C在铝液中溶解度极低，很难制成中间合金。1985年，Reif和Banerji(英国专利GB A 2171723)在AlTiC中间合金制备上取得进展；近年来专利ZL981193781和ZL981193773分别采用了和Banerji等不同甚至完全不同的制备方法，成功地解决了专利GB A 2171723在AlTiC细化剂制备及工业化生产时所遇到的一系列技术及经济成本问题。现在，AlTiC比Al5Ti1B具有更好的细化效果，这是因为TiC的聚集倾向没有TiB2那样显著、颗粒团的分布范围也比TiB2小些，但形核相TiC质点因其自身的亲和特性在中间合金中仍呈聚集态分布，在细化后的晶粒核心中，TiC质点也大都呈聚集态存在，尺寸在1～7μm左右；因此在加工5～7μm铝箔时仍潜伏着形成第二类针孔的危险。
发明内容
针对现有中间合金细化剂存在的形核相易聚集、用于铝晶粒细化后仍然易聚集、晶粒核心颗粒团尺寸分布范围大及至易造成铝箔针孔缺陷等问题，本发明通过超声场作用于中间合金细化剂制备全过程、通过设计合金成分和超声场作用工艺参数，使得中间合金细化剂组织中形核相TiC质点均匀离散分布而不形成大的紧密聚集团，最大聚集团尺寸稳定在2～3μm以下，远小于目前国际先进水平2～10μm的范围，由此为降低铝箔针孔率奠定基础。
通过本发明，从新型AlTiC中间合金细化剂中萃取出来的TiC颗粒的最大尺寸仅为0.6μm；在制备初期大部分颗粒尺寸在几十纳米左右(如图1-(b)所示)，在制备后期，TiC比较分散(如图2-(b)所示)，而未经过超声场作用制备的中间合金细化剂中TiC就比较密集(如图1，2-(a)所示)；在撤除超声场作用并将熔体升温处理后，TiC颗粒虽有所长大，但仍然呈松散态或离散态分布(如图3，4-(b)所示)，而未经过超声场作用制备的中间合金细化剂在升温处理后TiC仍然比较密集(如图3，4-(a)所示)。通过本发明，用经过超声场作用制备的AlTiC去细化工业纯铝和高纯铝时，可使铝晶粒核心颗粒团大小稳定在2μm左右以下(如图5，6-(a)所示，其白色颗粒团为晶粒核心，最大尺寸为1.4μm)，从而有望大大降低铝箔的第二类针孔率，而用未经超声场作用制备的AlTiC去细化工业纯铝和高纯铝时，晶粒核心颗粒团尺寸及分布范围要大得多，约为5-7μm左右(如图5，6-(a)所示)。此外，通过添加本发明制备的中间合金，纯铝晶粒也进一步细化，晶粒尺寸在100μm以下，比工业上通常的细化效果200～250μm要小得多，从而使铝熔体中未被完全精炼干净的夹杂物以更细小状态弥散分布、使气孔更细小，第一类针孔率也随之进一步降低。
本发明提出的一种在超声场作用下制备铝钛碳中间合金晶粒细化剂的方法，其特征在于：该方法包括以下各步骤：
(1)按预先设计的中间合金成分比例准备好纯铝锭、氟钛酸钾盐、石墨碳原料；
(2)在中频感应炉内加热熔化铝锭，在800-900℃间加入氟钛酸钾和石墨碳，加入由5％的NaCl和5％的KCl组成的覆盖剂；
(3)机械或人工搅拌2-5分钟后，通过超声波发生器与变幅杆把超声波加入到开始反应的熔体中10-15分钟，超声波发生器的功率为300-800瓦，频率为15-25KHz；
(4)反应结束后即移开超声振动头，待升温、保温、静置、除渣后，将熔体转至保温炉，然后即开始浇铸成锭或连铸连轧成直径为9.5mm的线材，从而得到所需的各种成分和各种形状的中间合金细化剂；
用于铝硅合金时，铝钛碳中间合金晶粒细化各成份的含量是：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 82.00-96.90
钛(Ti) 3.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
附加组元 0.00-9.00
该附加组元为主要含镧与铈混合稀土、锶、磷中的一种或几种。
上述组成中的细化剂，应用于不同的铝及合金铝时，其主要成分范围略有不同。例如：
应用于工业纯铝和高纯铝时，其主要成分范围可为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 92.30-94.90
钛(Ti) 5.00-7.00
碳(C) 0.10-0.70
应用于1000系至8000系铝合金时，其主要成分范围可为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 93.40-96.90
钛(Ti) 3.00-6.00
碳(C) 0.10-0.60
应用于亚共晶和共晶型铝硅合金时，其主要成分范围可为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 83.00-94.90
钛(Ti) 5.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
锶(Sr) 0.00-3.00
混合稀土(RE) 0.00-3.00
应用于过共晶型铝硅合金时，其主要成分范围可为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 80.00-94.90
钛(Ti) 5.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
锶(Sr) 0.00-3.00
混合稀土(RE) 0.00-3.00
磷(P) 0.00-3.00
用这种铝钛碳细化剂进行细化处理时，对工业纯铝，添加量一般为1.0-3.0公斤/吨；对高纯铝，添加量一般为5.0-10.0公斤/吨；对其它变形与铸造铝合金，添加量一般为1.0-2.0公斤/吨；加入温度一般为720-760℃，有效时间不小于1-2小时。
在上述细化条件下，对高纯铝，基本可消除柱状晶，对工业纯铝及各种系列变形铝合金，晶粒尺寸可细化到100μm以下，对各种箔材用铝，铸态晶粒核心可稳定减小至2μm以下；对铝硅合金，晶粒尺寸可细化到150-200μm以下。同时，工业纯铝及各类铝合金的强度、塑性和韧性都得到显著提高。
附图说明
图1为在反应初期制备的AlTiC中间合金组织，其中图1(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图1(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
图2为在反应后期制备的AlTiC中间合金组织，其中图2(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图2(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
图2为在反应后期制备的AlTiC中间合金组织，其中图2(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图2(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
图3为在反应结束并经升温至1100℃再保温静置处理后制备的AlTiC中间合金组织，其中图3(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图3(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
图4为在反应结束并经升温至1100℃再保温静置处理后制备的AlTiC中间合金组织，其中图4(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图4(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
图5为高纯铝被细化后的晶粒核心，其中图5(a)为用未经超声场作用制备的AlTiC中间合金细化后的晶粒核心，图5(b)为用经超声场作用制备的AlTiC细化后的晶粒核心。
图6为工业纯铝被细化后的晶粒核心，其中图6(a)为用未经超声场作用制备的AlTiC中间合金细化后的晶粒核心，图6(b)为用经超声场作用制备的AlTiC细化后的晶粒核心。
具体实施方式
本发明的实施例，详细描述如下：
实施例1
应用于高纯铝时，其主要成分为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 93.0
钛(Ti) 6.5
碳(C) 0.5
在反应初期制备的中间合金组织如图1-(a，b)所示，其中白色颗粒为TiC，图1(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图1(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
实施例2
应用于工业纯铝时，其主要成分为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 94.0
钛(Ti) 5.5
碳(C) 0.5
在反应后期制备的中间合金组织如图2-(a，b)所示，其中白色颗粒为TiC，图2(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图2(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
实施例3
应用于1100以上牌号铝合金时，其主要成分为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 95.8
钛(Ti) 4.0
碳(C) 0.2
在反应结束并经升温至1100℃再保温静置处理后制备的中间合金组织如图3-(a，b)所示，其中白色颗粒为TiC，图3(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图3(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
实施例4
应用于亚共晶和共晶型铝硅合金时，其主要成分为：
成分含量 (重量％)
铝(Al) 92.3
钛(Ti) 7.5
碳(C) 0.2
锶(Sr) 3
混合稀土(RE) 3
在反应结束并经升温至1100℃再保温静置处理后制备的中间合金组织如图4-(a，b)所示，其中白色颗粒为TiC，图4(a)为未经超声场作用的AlTiC中间合金的组织，图4(b)为经超声场作用的AlTiC中间合金的组织。
实施例5
将99.98％高纯铝100克，加热至720℃熔化保温，加入0.5克成分为Al-5.5％Ti-0.25C的中间合金细化剂，并将熔体保温15分钟，然后在金属型内将熔体浇铸成直径40毫米、高35毫米圆柱锭，在样品轴向中间位置处取样，部分晶粒核心如图5-(a，b)所示，图5(a)为用未经超声场作用制备的AlTiC中间合金细化后的晶粒核心，图5(b)为用经超声场作用制备的AlTiC细化后的晶粒核心。
实施例6
将99.8％工业高纯铝100克，加热至720℃熔化保温，加入0.2克成分为Al-6.7％Ti-0.46C的中间合金细化剂，并将熔体保温15分钟，然后在金属型内将熔体浇铸成直径40毫米、高35毫米圆柱锭，在样品轴向中间位置处取样，部分晶粒核心如图6-(a，b)所示，图6(a)为用未经超声场作用制备的AlTiC中间合金细化后的晶粒核心，图6(b)为用经超声场作用制备的AlTiC细化后的晶粒核心。
实施例7
A356合金的晶粒细化与强韧化的工业化实施例：
A356合金1吨，熔体加热温度约740-760℃，细化剂加入量1-3公斤，细化剂组分与配比为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 90.490
钛(Ti) 7.50
碳(C) 0.50
锶(Sr) 3.00
混合稀土(RE) 3.00
加入细化剂后铝熔体保温约30分钟，在压铸金属型内压铸汽车轮毂并进行T5热处理，在轮辐与轮缘交接处沿垂直于轮辐的方向取拉伸试样，5毫米标准拉伸试样的性能为
晶粒尺寸(μm) σb(MPa) σ0.2(MPa) δ5(％)
未添加细化剂 800～1000 230～250 165～175 4～6
添加细化剂 150～200 260～270 190～200 6～10
Claims (5)
1、一种在超声场作用下制备铝钛碳中间合金晶粒细化剂的方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：
①按预先设计的中间合金晶粒细化剂成分备好纯铝锭、氟钛酸钾盐、石墨碳原料；
②在中频感应炉内加热熔化铝锭，在800-900℃间加入氟钛酸钾和石墨碳，加入由5％的NaCl和5％的KCl组成的覆盖剂；
③机械或人工搅拌2-5分钟后，通过超声波发生器与变幅杆把超声波加入到开始反应的熔体中10-15分钟，超声波发生器的功率为300-800瓦，频率为15-25kHz；
④反应结束后即移开超声振动头，待升温、保温、静置、除渣后，将熔体转至保温炉，然后即开始浇铸成锭或连铸连轧成直径为9.5mm的线材，从而得到所需的各种成分和各种形状的中间合金晶粒细化剂；
用于铝硅合金时，铝钛碳中间合金晶粒细化剂各成分的含量是：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 82.00-96.90
钛(Ti) 3.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
附加组元 0.00-9.00
该附加组元为主要包含镧与铈的混合稀土、锶、磷中的一种或几种。
2、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，当用于工业纯铝和高纯铝时，该铝钛碳中间合金晶粒细化剂各成分的含量为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 92.30-94.90
钛(Ti) 5.00-7.00
碳(C) 0.10-0.70。
3、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，当用于1000系至8000系铝合金时，该铝钛碳中间合金晶粒细化剂各成分的含量为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 93.40-96.90
钛(Ti) 3.00-6.00
碳(C) 0.10-0.60。
4、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，当用于亚共晶和共晶型铝硅合金时，该铝钛碳中间合金晶粒细化剂各成分的含量为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 83.00-94.90
钛(Ti) 5.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
锶(Sr) 0.00-3.00
混合稀土(RE) 0.00-3.00。
5、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，当用于过共晶型铝硅合金时，该铝钛碳中间合金晶粒细化剂各成分的含量为：
成分 含量(重量％)
铝(Al) 80.00-94.90
钛(Ti) 5.00-10.00
碳(C) 0.10-1.00
锶(Sr) 0.00-3.00
混合稀土(RE) 0.00-3.00
磷(P) 0.00-3.00。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5441697A (en) * | 1992-08-06 | 1995-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing TiC whiskers and metallic composites reinforced by TiC whiskers |
| CN1215088A (zh) * | 1998-09-25 | 1999-04-28 | 清华大学 | 用于铝及铝合金的复合晶粒细化剂及其制备工艺 |
| CN1290760A (zh) * | 2000-10-20 | 2001-04-11 | 山东大学 | 一种铝－钛－碳中间合金的制备方法 |
| CN1396286A (zh) * | 2001-12-14 | 2003-02-12 | 温景林 | 铝钛碳细化剂合金线材的凝固与成形方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5441697A (en) * | 1992-08-06 | 1995-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing TiC whiskers and metallic composites reinforced by TiC whiskers |
| CN1215088A (zh) * | 1998-09-25 | 1999-04-28 | 清华大学 | 用于铝及铝合金的复合晶粒细化剂及其制备工艺 |
| CN1290760A (zh) * | 2000-10-20 | 2001-04-11 | 山东大学 | 一种铝－钛－碳中间合金的制备方法 |
| CN1396286A (zh) * | 2001-12-14 | 2003-02-12 | 温景林 | 铝钛碳细化剂合金线材的凝固与成形方法 |
| CN1418973A (zh) * | 2002-12-18 | 2003-05-21 | 涿州市精英铝合金材料有限责任公司 | 一种铝钛碳中间合金晶粒细化剂 |
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