[发明专利]一种强化铝熔炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝熔炼工艺，属于金属制造加工领域。

背景技术

在讲究环保的今天，为节省能耗，汽车普遍采用轻量化设计，而将传统的汽车内部用于固定大量零件的铁支架更换成轻量金属支架是常规的手段，金属铝以较高硬度、较轻重量和较低的成本被大量应用。而金属铝虽然硬度较高，但相同厚度仍与金属铁存在差距，因此目前市场上大量采用铝合金，并尽量提升熔炼工艺来提升铝强度。但时至今日，轻型铝合金的机械强度和韧性，仍不够理想。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种使得铝合金在保证韧性的前提下提高机械强度的铝熔炼工艺。

本发明的技术方案是：一种强化铝熔炼工艺，包括以下步骤：

a)              使用清洗液将新料和回收料清洗干净；

b)              将新料和回收料按一定比例组合形成混合料，送入熔炼炉；

c)              将熔炼炉加温至至少700℃，使得混合料熔化为铝液；

d)              对铝液表面进行扒渣，并对铝液底部取出沉淀的杂质，然后对铝液进行取样检测；

e)              根据检测结果加入适量镁，并进行搅拌，形成合金液；

f) 将(CH₃)₂SiCl₂进行聚合反应，生成聚硅烷，然后将聚硅烷与所述合金液均匀混合，制成所述改性液;

g)              将所述改性液注入模具，冷却制成铝制成品。

作为优选，步骤f内，所述聚硅烷与所述合金液混合后的温度保持在700±30℃。

作为优选，步骤f内，使所述(CH₃)₂SiCl₂与碱金属或碱土类金属在有机溶剂中反应，生成粗聚二甲基硅烷，使所述粗聚二甲基硅烷中的碱金属或碱土类金属失活，然后加入表面活性剂，水洗所述粗聚二甲基硅烷，取得所述聚硅烷。

作为优选，步骤a中所述清洗完成后对所述新料和回收料进行烘干预热，所述烘干预热的温度为350~500℃。

作为优选，步骤e中形成合金液后再次进行扒渣。

作为优选，步骤d中和步骤e中的所述扒渣工序均事先加入清渣剂。

作为优选，所述扒渣工序完成之后均需要进行喷粉精炼，所述喷粉精炼为在所述铝液或所述合金液内以隋性气体为载体，将粉状铝均匀送入所述铝液或所述合金液内部；所述隋性气体为氮气或氩气。

铝合金的机械强度和韧性，其重要一个原因即取决于铝合金内C的含量，当C含量升高，则铝合金机械强度增加但韧性减小，造成铝合金硬而脆，当C含量降低，则铝合金机械强度降低但韧性增加，造成铝合金软而韧。

本申请人经过大量实验和研究后，创造性地想到将铝合金内的C元素杂质进行有机化，形成较为稳定的共价键，以在铝合金内提供用于加固的骨架，有效提升铝合金的硬度。

本发明工艺在按需要配置成镁铝合金后，在合金熔融液中加入聚硅烷，在高温环境下，聚硅烷发生热转位反应，使侧链上的甲基以亚甲基的形式导入倒到主链的Si-Si键之间，从而形成有机先驱体聚碳硅烷，并进一步形成碳化硅(SiC)纤维，聚碳硅烷和碳化硅(SiC)纤维成为铝的骨架材料，以提升铝合金的机械强度。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、铝合金在提升机械强度的同时韧性减小不明显；

2、整体熔炼所用材料成本低廉。

附图说明

图1为本发明聚硅烷生成有机先驱体聚碳硅烷反应红外谱图。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

一种强化铝熔炼工艺，包括以下步骤：

a)              使用清洗液将新料和回收料清洗干净，清洗完成后对所述新料和回收料进行烘干预热，所述烘干预热的温度为350~500℃；

b)              将新料和回收料按一定比例组合形成混合料，送入熔炼炉；

c)              将熔炼炉加温至至少700℃，使得混合料熔化为铝液；