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一种用氢化和氟制备钛硼中间合金的方法

阅读:976发布:2020-10-02

专利汇可以提供一种用氢化和氟制备钛硼中间合金的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用氢化 钛 和氟 硼 酸 钾 制备 铝 钛硼中间 合金 细化剂的制备方法,按 质量 百分比量称取1%~10%经烘干过的氢化钛、8%~15%的氟硼酸钾粉末、75%~90%的工业纯铝 块 ;将铝块放入 坩埚 中加热至730℃~950℃使铝块 熔化 ,然后依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后保温,即得到 铝合金 熔体;对铝合金熔体进行 净化 ,再将净化后的铝合金熔体在700℃~950℃的 温度 下浇铸出炉,进行 水 冷,得到铝钛硼中间合金。本发明具有生产工艺简单,原材料来源广泛,有害气体氟化物 排量 小,制备的Al-Ti-B中间合金微观组织中含理想的TiAl3和TiB2第二相颗粒等优点。,下面是一种用氢化和氟制备钛硼中间合金的方法专利的具体信息内容。

1.一种用氢化和氟制备钛硼中间合金的方法,其特征在于包括如下步骤:
A、按质量百分比量称取1%~10%经烘干过的氢化钛、8%~15%的氟硼酸钾粉末、75%~90%的工业纯铝
B、将A步骤称取的铝块放入坩埚中加热至730℃~950℃使铝块熔化,然后依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后保温,即得到铝合金熔体;
C、对步骤B得到的铝合金熔体进行净化,再将净化后的铝合金熔体在700℃~950℃的温度下浇铸出炉,进行冷,得到铝钛硼中间合金。
2.根据权利要求1所述的用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法,其特征在于所述A步骤的按质量百分比量为3%~5%经烘干过的氢化钛、10%~12%的氟硼酸钾。
3.根据权利要求1所述的用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法,其特征在于所述的A步骤的氢化钛粉烘干温度为35℃~45℃,烘干时间大于1小时。
4.根据权利要求1所述的用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法,其特征在于所述B步骤依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末为先把氢化钛用铝箔包成等量几小包用石墨钟罩迅速加入炉底,均匀搅拌,再加入氟硼酸钾。
5.根据权利要求1所述的用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法,其特征在于所述B步骤的保温温度为700℃~950℃,时间为15min~60min。
6.根据权利要求1所述的用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法,其特征在于所述C步骤的净化过程为除气和拔渣,向熔体中添加精炼剂搅拌2分钟,静置8分钟 。

说明书全文

一种用氢化和氟制备钛硼中间合金的方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金熔炼领域,具体涉及一种用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法。

背景技术

[0002] Al-Ti-B中间合金细化剂是目前最为广泛使用的铝及铝合金晶粒细化剂,全世界大约有75%的铝工业使用Al-Ti-B中间合金进行晶粒细化。目前生产Al-Ti-B中间合金的方法比较多,工业上采用的主要是氟盐法。氟盐法是将Ti与B的金属氟盐以一定比例加到熔融铝熔体中,经过一定的工艺而形成Al-Ti-B中间合金,但是氟盐法中使用的原料是含氟化合物,尤其是氟钛酸钾的添加量多达10%,在反应中放出大量的氟化物,对环境和操作人员身体健康都十分有害,同时氟钛酸钾的制备也对环境造成一定污染。因此急需一种环境友好的制备Al-Ti-B中间合金的方法。为此,研制开发一种用氢化钛和氟硼酸钾制备铝钛硼中间合金的方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决氟盐法制备Al-Ti-B中间合金细化剂的方法中含氟化物有害气体大量排放的问题,同时又能得到所需的Al-Ti-B中间合金,从而提供一种用氢化钛和氟硼酸钾制备Al-Ti-B中间合金的方法。
[0004] 本发明的目的是这样实现的,包括如下步骤:A、按质量百分比量称取1%~10%经烘干过的氢化钛、8%~15%的氟硼酸钾粉末、75%~90%的工业纯铝
B、将A步骤称取的铝块放入坩埚中加热至730℃~950℃使铝块熔化,然后依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后保温,即得到铝合金熔体;
C、对步骤B得到的铝合金熔体进行净化,再将净化后的铝合金熔体在700℃~950℃的温度下浇铸出炉,进行冷,得到铝钛硼中间合金。
[0005] 本发明以氢化钛、氟硼酸钾和工业纯铝为原料制备Al-Ti-B中间合金,具有生产工艺简单,原材料来源广泛,有害气体氟化物排量小,制备的Al-Ti-B中间合金微观组织中含理想的TiAl3和TiB2第二相颗粒,其中TiB2颗粒细小,呈颗粒状,平均尺寸小于5um;TiAl3为块状,尺寸小于30um等优点。

具体实施方式

[0006] 下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换,均落入本发明保护范围。
[0007] 本发明以氢化钛、氟硼酸钾和工业纯铝为原料制备Al-Ti-B中间合金,包括如下步骤:A、按质量百分比量称取1%~10%经烘干过的氢化钛、8%~15%的氟硼酸钾粉末、75%~90%的工业纯铝块;
B、将A步骤称取的铝块放入坩埚中加热至730℃~950℃使铝块熔化,然后依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后保温,即得到铝合金熔体;
C、对步骤B得到的铝合金熔体进行净化,再将净化后的铝合金熔体在700℃~950℃的温度下浇铸出炉,进行水冷,得到铝钛硼中间合金。
[0008] 所述A步骤的按质量百分比量优选3%~5%经烘干过的氢化钛、10%~12%的氟硼酸钾。
[0009] 所述A步骤的氢化钛粉烘干温度为35℃~45℃,烘干时间大于1小时。
[0010] 所述B步骤依次加入氢化钛和氟硼酸钾粉末为先把氢化钛用铝箔包成等量几小包用石墨钟罩迅速加入炉底,均匀搅拌,再加入氟硼酸钾。
[0011] 所述B步骤的保温温度为700℃~950℃,时间为15min~60min。
[0012] 所述C步骤的净化过程为除气和拔渣,向熔体中添加精炼剂搅拌2分钟,静置8分钟。
[0013] 实施例1将氢化钛在35℃下,烘干1小时,备用;称取780 g纯铝块放入坩埚中加热至750℃使纯铝块熔化,然后依次加入烘干后的氢化钛23 g和氟硼酸钾粉末68 g,氢化钛粉用铝箔包成等量几小包用石墨钟罩迅速加入炉底,并以300rpm的速度搅拌均匀,再加入氟硼酸钾,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后在750℃的条件下保温30min,即得到铝合金熔体;然后对铝合金熔体进行净化,添加精炼剂并以300rpm搅拌2min,静置8min,然后扒渣,再将铝合金熔体在800℃的温度下浇铸出炉,进行水冷,即得到Al-Ti-B中间合金细化剂。
其合金中的TiAl3和TiB2第二相颗粒形态良好,TiAl3颗粒呈长块状,平均尺寸小于30um,分布弥散。TiB2颗粒呈颗粒状,尺寸小于5um,且分布较均匀。得到的Al-Ti-B中间合金细化剂细化效果一般。
[0014] 实施例2将氢化钛在35℃下,烘干1小时,备用;称取780 g纯铝块放入坩埚中加热至750℃使纯铝块熔化,然后依次加入烘干后的氢化钛31g和氟硼酸钾粉末77g,氢化钛粉用铝箔包成等量几小包用石墨钟罩迅速加入炉底,并以300rpm的速度搅拌均匀,再加入氟硼酸钾,并以100rpm~600rpm的速度搅拌均匀,然后在800℃的条件下保温30min,即得到铝合金熔体;
对的铝合金熔体进行净化,添加精炼剂并以300rpm搅拌2min,静置8min,然后扒渣,再将铝合金熔体在800℃的温度下浇铸出炉,进行水冷,即得到Al-Ti-B中间合金细化剂。其合金中的TiAl3和TiB2第二相颗粒形态良好,且TiAl3颗粒呈块状,平均尺寸小于30um,分布较均匀。TiB2颗粒呈颗粒状,尺寸小于5um,且分布较均匀。得到的Al-Ti-B中间合金细化剂细化效果较好。
[0015] 实施例3将氢化钛在35℃下,烘干1小时,备用;称取780 g纯铝块放入坩埚中加热至750℃使纯铝块熔化,然后依次加入烘干后的氢化钛39g和氟硼酸钾粉末87g,氢化钛粉用铝箔包成等量几小包用石墨钟罩迅速加入炉底,并以300rpm的速度搅拌均匀,再加入氟硼酸钾,并
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