[发明专利]一种废铝回收直接制备铝合金细化剂的方法

说明书

本发明涉及一种废铝回收直接制备铝合金细化剂的方法，属于细化剂技术领域。该方法包括以下步骤：废铝预处理；将预处理后的铝屑重熔，加入除铁剂，保温，加入混合盐，搅拌后加入覆盖剂，在氩气环境中静置，而后加入Al‑0.4V和Al‑0.4Zr合金，继续保温，然后进行除渣，获得铝熔体；最后将所得的铝熔体进行半固态变径挤压成形，制备成Al‑Ti‑B‑Zr‑C‑V合金细化剂线材。本发明有效降低了晶粒细化剂的生产成本，实现了废旧铝资源的有效回收利用。此方法制备工艺简单，可实现工业化生产。

技术领域

本发明属于废铝回收再利用制备细化剂技术领域，尤其涉及一种废铝回收直接制备铝合金细化剂的方法。

背景技术

铝合金由于密度小、强度高、耐腐蚀等一系列优良性能，已经成为世界上第二大金属材料。随着原铝产量的短缺及各种铝产品相继达到报废年限，人们对废旧铝合金的回收利用越发关注。如果对废铝进行回收利用，制备高附加值产品，可有效降低生产成本，实现废旧资源的重复利用，对缓解铝土矿资源日益匮乏，经济、环境和能源的可持续发展有很大贡献。

随着航空航天、交通等领域的发展，对铝合金的强韧性要求越来越高。铝合金晶粒细化是改善材料力学性能，提高材料质量的重要手段。采用铝合金细化剂细化铝合金晶粒，不仅提高了铝合金的强度、塑韧性，还减少了铝合金的成分偏析、缩松及热裂纹倾向，扩大铝合金的应用领域。目前，Al-Ti-B是最有效的晶粒细化剂，但仍存在细化效果衰退、TiB₂粒子集聚等问题，仍需开发新型高性能晶粒细化剂。

对工业废铝进行回收然后制备新型高性能铝合金细化剂，具有流程短，能耗低，可有效降低铝合金晶粒细化剂的生产成本，显著提高晶粒细化效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种废铝回收直接制备铝合金细化剂的方法，该方法将废铝进行清洁处理，然后重熔，向重熔的废铝合金里面加入其他合金元素与混合盐，最后进行半固态挤压成形，制备高性能铝合金晶粒细化剂。本发明有效降低了晶粒细化剂的生产成本，实现了废旧铝资源的有效回收利用。此方法制备工艺简单，可实现工业化生产。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种废铝回收直接制备铝合金细化剂的方法，包括以下步骤：

（1）废铝预处理，获得预处理后的铝屑；

（2）将步骤（1）预处理后的铝屑于720℃熔融，然后向其中加入除铁剂，搅拌均匀，保温30min，再升温至770-830℃，加入混合盐，搅拌30-55min后加入覆盖剂，在氩气环境中静置30min，而后加入Al-0.4V合金和Al-0.4Zr合金，继续保温50min，然后加入除渣剂进行除渣，获得铝熔体；

（3）将步骤（2）所得的铝熔体引流至变径挤压装置内进行半固态变径挤压成形，制备成细化剂线材，并进行水冷，即得到含有Al-Ti-B-Zr-C-V的铝合金细化剂线材。

进一步，所述步骤（1）中废铝预处理的具体步骤为：

首先对废铝进行电磁除铁、丙酮浸泡除油及水洗；然后将除油并水洗干净的废铝表面喷洒改性液，采用破碎机将废铝破碎至粒径为2-8cm的铝屑；随后将破碎的铝屑加入除漆液中，在40-60℃下浸泡30-50min，然后用清洗液超声波清洗40-60min；最后烘干。

进一步，所述改性液由质量比为1-3:5-7:2-4:10-12的月桂基硫酸钾、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、柠檬酸钠、水组成。

进一步，所述除漆液由质量比为5-7:2-4:5-8:8-10的甲基丙烯磺酸钠、四氟硼酸亚硝、正钒酸钠、水组成。

进一步，所述清洗液由质量比为2:8的无水乙醇和溴乙烷组成。