[发明专利]一种铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺及其制备的细化剂

说明书

本发明提供了一种铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺及其制备的铝钛硼碳晶粒细化剂，包括：将铝锭加入到感应电炉中，熔化并升温至800℃～850℃；将感应电炉调整为搅拌模式，将氟钛酸钾、氟硼酸钾混合料加入感应电炉中，反应15min‑20min后加入碳剂，继续反应30min；反应完毕清理合金表面熔盐；待合金表面上的熔盐清理完毕后，向感应电炉内通入氩气，将合金快速升温至1200℃～1300℃，保温15min‑20min后，将合金温度降低至850℃‑860℃，精炼除气；清理合金表面浮渣，将合金连铸连轧或连铸连轧连挤成形。通过本发明的技术方案，制备出来的铝钛硼碳晶粒细化剂中TiAl₃形貌为短杆状，极易溶于铝水中。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体而言，涉及一种铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺及其制备的铝钛硼碳晶粒细化剂。

背景技术

晶粒细化是提高铝及铝合金产品质量的重要性方法之一，目前铝合金晶粒细化剂主要有Al-Ti-B和Al-Ti-C两种，TiB₂离子团聚和细化效果易衰退是Al-Ti-B晶粒细化剂难以克服的缺点。Al-Ti-C晶粒细化剂制备时碳元素与铝熔体很难润湿，低温时难形成合金化的TiC，为了提高碳与铝的润湿性，在制备过程中温度一般需要大于1200℃，因此Al-Ti-C晶粒细化剂制备时能耗高，对设备及工艺要求极高，一直未能形成工业化的产品。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺，低成本、低能耗、效率高、质量稳定，制备出来的铝钛硼碳晶粒细化剂粒子分布弥散，极大的减少了TiB₂的团聚，使用时极易溶于铝水中，细化效果良好。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺，包括以下步骤：

将铝锭加入到感应电炉中，熔化并升温至800℃～850℃；

将所述感应电炉调整为搅拌模式，将氟钛酸钾、氟硼酸钾混合料加入所述感应电炉中，反应15min-20min后加入碳剂，继续反应30min；

反应完毕倾倒出合金表面上的熔盐，加入氟化钙清理合金表面剩余熔盐；

待合金表面上的熔盐清理完毕后，向所述感应电炉内通入氩气，将合金快速升温至1200℃～1300℃，保温15min-20min后，将合金温度降低至850℃-860℃，精炼除气；

精炼除气完毕后清理合金表面浮渣，将合金连铸连轧成一定形状，制备得铝钛硼碳晶粒细化剂。

优选地，所述碳剂由颗粒度为50目的铝粉与颗粒度为300目、纯度＞99.9％的碳粉按照质量比为3:2压制而成；所述碳剂为直径90mm-100mm、厚度5mm-7mm的圆饼状。

优选地，所述铝锭纯度＞99.7％，所述氟钛酸钾纯度＞98％，所述氟硼酸钾纯度＞98％，该制备工艺中的原料按照质量份配比为：铝锭1000份，氟钛酸钾154-208份，氟硼酸钾12-36份，碳剂2.5-7.5份，氟化钙3.0份。

优选地，所述搅拌模式下的搅拌功率为160KW-200KW。

优选地，所述精炼除气的具体步骤包括：在合金温度降低至850℃-860℃后，用旋转除气机通氩气进行精炼除气10min-15min。

优选地，将合金连铸连轧成直径为9.5mm的线杆。

本发明的第二方面的技术方案提供了一种由上述任一项技术方案提出的铝钛硼碳晶粒细化剂的制备工艺制备出来的铝钛硼碳晶粒细化剂，包括以下质量百分比成分：钛3.0％-5.0％，硼0.1％-0.3％，碳0.1％-0.3％，V＜0.02％，且合金中硼和碳的质量比为1:1。