[发明专利]一种用于再生铝富铁相变质的中间合金及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于再生铝富铁相变质的中间合金及其制备方法，属于新材料及冶金技术领域，采用的技术方案为：一种铝锰钨中间合金，成分为AlMn₁₀Wx（x=1‑5）；将WO₃和由CaF₂、NaCl、KCl、Na₃AlF₆组成的熔剂，混合进行球磨后预热；将预热后的混合粉末用铝箔包住压入到熔化的铝锰中间合金，采用声磁耦合处理5‑20min；处理后静置5‑15min扒渣出炉浇铸；利用本方案制备铝锰钨中间合金收得率高；所制备的中间合金用于再生铸造铝合金富铁相变质不仅可以减少锰的加入，而且可以进一步减少富铁相的危害，强化再生铝合金中富铁相变质效果，同时提升铝合金的力学性能。

技术领域

本发明属于新材料及冶金技术领域，具体涉及一种用于再生铝富铁相变质的中间合金及其制备方法。

背景技术

废铝回收生产过程中存在一个重要的问题：废铝的每一次重复利用过程几乎都需要重熔，重熔的过程会造成不同程度的增铁，杂质铁难被净化去除，使得Fe元素在铝中富集，因而在废铝的循环利用过程中不断积累达到很高的含量。

铁在铝中固溶度非常低，富铁相更容易以针状形式的β（Al₅FeSi）出现在铝合金组织中，该相在三维上呈粗大片状，既硬又脆，形成应力集中源，严重割裂铝基体，降低铝合金的机械性能。铁杂质的存在也会破坏铝表面氧化铝薄膜的连续性，在铝合金表面形成小阳极大阴极从而降低铝合金耐腐蚀性，并使得铝合金阳极氧化后的表面质量变差。

专利公开号为CN 1940101A提出了一种铝合金除铁熔剂，该熔剂由氯化钠、氯化钾、冰晶石、氟化钠及氧化硼/硼酸钠组成，它的除铁原理是除铁剂中的硼化物会与熔体中的铁元素反应形成密度较大的硼化铁而沉淀下来，从而降低铝合金中的铁含量。但是熔剂的粘度大，易粘坩埚，影响坩埚的使用。申请号201310094143.9的发明专利提出了一种新型的含硼化合物的铝合金除铁熔剂，其由氯化钠、氯化钾、冰晶石、氟化钠及硼酸/碳化硼组成，其原理是与熔体中的铁元素形成硼铁化合物并进入熔渣中。

申请号201310725322.8的发明专利提出了一种对铝合金熔体进行降铁处理的方法，其方法步骤为：制取制取气态硫、制取反应净化气体和将净化气体吹入到铝熔体中降铁处理。原理是利用气态硫与铝合金熔体中的铁元素发生反应，生成高熔点硫化铁化合物，吸附在气泡的表面,随着气泡上浮而去除，从而能有效降低铝合金中铁含量。但是这种方法工艺繁琐，费用较高，效果不是很理想。

申请号201610924812.4发明专利一种再生铝中富铁相的变质剂及变质方法，变质剂是由Mn剂和B剂组成，方法为变质剂由Mn剂和B剂组成。变质方法是:先将部分再生铝加热成熔体，接着加入Mn剂，待Mn剂熔化后，加入剩余的再生铝，然后加入B剂，待B剂熔化后，精炼，并静置一段时间后浇注，得到变质处理后的再生铝。

专利CN103409670A报道了一种制作铝、镁合金作为重要添加剂的新型铝锰中间合金及其制备方法，锰的作用有限，只能使针状的富铁相变为汉字状和骨骼状，但是伴随着钨的加入，使富铁相形成小颗粒或者减小骨骼状富铁相的尺寸。