铝钛合金
专利汇可以提供铝钛合金专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于 锁 具和装饰材料的 铝 钛 合金 ，其特征是含有镁0.50-1.20%(重量)、锰1.80-2.30%(重量)、钛0.05-0.15%(重量)，杂质中 铁 ＜0.30%(重量)、 铜 ＜0.50%(重量)、锌＜0.20%(重量)，杂质总含量＜1.0%(重量)，其余为铝。该合金具有 压铸 成品率高，铸件致密，成品强度高，无断裂的特点，同时 镀 铜着色效果佳，比重轻。，下面是铝钛合金专利的具体信息内容。
本发明涉及一种用于锁具和装饰材料的铝钛合金，属于冶金领域。
目前，国内高质量的锁具及装饰材料均由铜材制作，价格高；用 一般的铝材制作，强度低，而且表面光亮差，不美观。
本发明的目的是克服现有技术的不足之处而提供的一种铝钛合金 材料它不仅具有较高的强度而且表面易于着色，电镀铜后表面光亮色 泽好，不易退色附着力强，是一种能替代铜合金的材料。
本发明目的是这样实现的，铝钛合金其化学成分范围为(重量比) 镁0.50-1.20％(重量)、锰1.80-2.30％(重量)、钛0.05-0.15％(重量) ，杂质中铁小于0.30％(重量)、铜小于0.50％(重量)、锌小于0.20％ (重量)，杂质总含量小于1.0％，其余为铝。当含镁量为0.80％、锰 2.10％、钛0.09％，杂质中铁＜0.30％(重量)、铜＜0.50％(重量)、 锌＜0.20％(重量)，杂质总含量＜0.70％(重量)，其余为铝时，其合 金的效果最佳。
本发明合金成分确定的理由如下：
锁具和装饰材料一般通过压铸成型，然后在表面镀铜，因此，要 求材料有一定强度和较好的表面着色能力。
纯铝强度低，加镁的主要目的是提高材料的强度。从Al-Mg合金 相图看，Mg在a固溶体中的溶解度很大，共晶温度在451℃时可运 17.4％，而且Mg的原子半径比Al大13％，Mg固溶到a铝中，使a固溶 体结晶点体发生很大扭曲，镁能使压铸件增加强度，并可以提高合金 的耐腐蚀性和表面光亮度，镁含量在0.50-1.20％时材料的强度已能 满足成品的需要，过高的镁会增加生产成本。
在铝钛合金材料中，铁含量过高，会导致着色不均匀，另外会使 材料冷脆易断裂，所以铁含量应控制在最低量，但由于在冶炼中所用 操作工具均为铁质材料，有杂质铁进入铝钛合金中是难免的。锰是杂 质铁的中和剂，在铝钛合金中加锰是必要的，并且锰的加入能提高合 金抗蚀性，由于锰的晶内偏析，随锰含量的增加合金热脆性会随之而 升高，达到固溶极限1.6％Mn时热脆性最大，再增加锰含量，热脆性 下降，为了减小铝钛合金的热脆性，改善铝钛合金的综合性能，锰含 量选择在1.80-2.30％。
在铝钛合金中，钛以TiAl3的形式存在，形成三元化合物，可能 有一个三元共晶，液体→Al＋Mg5Al8＋TiAl3，加入钛有晶粒细化效果， 消除柱状晶组织，且可去气，去夹杂，从而铝钛合金材料在电镀着色 时不致于造成气孔，乃至出现铸件起泡，影响电镀着色；晶粒的大小 对氧化膜的结构和性能有一定的影响，粗大的晶粒在氧化过程中反应 不均匀，而钛对合金起了细化晶粒的作用，通过电解着色法，使铜离 子颗粒沉积在氧化膜孔隙的底部进行着色，晶粒细则增加铸件表面积， 颗粒的交界孔隙越多，着色效果越好，使铜离子颗粒附着力强，不会 被咬掉，而且耐光性很好。经过反复试验，当Ti含量在0.05-0.15％ 时，能提高铝钛合金接受表面阳极化的能力，改善着色性能，当Ti0.09％时，其合金着色效果最佳。
经过对材料强度，氧化膜的厚度、着色性能的反复实验，当含镁 0.80％(重量)、锰2.1％(重量)、钛0.09％(重量)，杂质中铁＜0.30 ％(重量)、铜＜0.50％(重量)、锌＜0.20％(重量)，杂质总含量＜0 .70％，其余为铝时效果最佳。
本发明合金的生产工艺流程：
炉料有铝锭，中间合金Al-Mn、Al-Ti合金，金属镁，杂质铜、锌 是由铝锭带入，所以对原料要求，尤其铝锭进行控制，以减少杂质含 量，一般用Aoo牌号铝锭。中间合金Al-Mn、Al-Ti合金预先炼好， Al-Mn中间合金一般Mn含量为30％，Al-Ti中间合金一般Ti含量3％，在 冶炼时中间合金Mn、Ti烧损较小，吸收充分，所以在配料时其烧损余 量可忽略不计。加入金属镁时用含镁量99.95％的金属镁，加镁用钟 罩压入熔体，加镁量应高于名义成分的2-5％。所有金属料必须干燥 无水分。
熔炼工艺流程如下：
1熔化：严防金属过烧，熔炼温度控制在700-780℃，为减少 金属烧损应尽量缩短熔化时间，炉料全部熔化后，清除浮渣。
2加入中间金属Al-Mn、Al-Ti合金，充分搅拌，使之分布均匀。
3去气、去夹杂：按氟化钠30％，氯化钠50％，氟硅酸钠10％， 氟化钾10％的比例，将四种材料均匀混合后按炉料3-6％加入炉膛， 充分搅拌后扒去浮渣，其目的是去除杂质，然后充入纯氮气2-3分钟， 去气，使材料达到致密。
4降温、加金属镁：将事先准备好的铝锭，约为炉料重量的10％ 的铝锭投入炉内，充分搅拌使之熔化，使炉内熔体温度达680-700℃， 再用钟罩将金属镁压入熔体，加镁量应高于名义成分2-5％。
5炉内熔体全部熔化后，经充分搅拌后，扒去浮渣静止五分钟， 将熔体浇铸成锭。
下面结合实施例对本发明进一步加以阐述：
铝钛合金熔炼实例之一：熔炼镁0.50％(重量)、锰1.80％(重量)、 钛0.05％(重量)，杂质中铁＜0.30％(重量)、铜＜0.50％(重量)、锌 ＜0.20％(重量)，其余为铝的铝钛合金，用作锁具，在火焰反射炉内 冶炼，配料以1000kg成品铝钛合金计算。用含Mn30％的Al-Mn中间合 金，(1000kg×1.80％)÷30％＝60kg，Al-Mn合金中：Mn含量18kg， Al含量42kg。
用含Ti3％的Al-Ti中间合金，(1000kg×0.05％)÷3％＝17kg。
Al-Ti合金中：Ti含量0.51kg，Al含量16.49kg。加一级金属 镁(含镁99.95％)(1000kg×0.5％)×(1＋0.5％过烧)加镁5.25kg。
1000kg－(Al-Mn合金)60kg－(Al-Ti合金)17kg－(金属镁)5kg＝ 918kg为高纯Al，其中100kg作为冷却剂在加金属镁之前加入，818kg 在一开始就装入反射炉熔炼。
按氟化钠30％，氯化钠50％，氟硅酸钠10％，氟化钾10％比例混 合的去夹杂剂加4kg。
全部熔炼过程如下：将818kg高纯铝(铁的最高含量为0.08％)在 730℃熔炼温度下熔化，加60kgAl-Mn中间合金和17kgAl-Ti中间合金， 充分搅拌均匀后加4kg去夹杂剂，充分搅拌后扒去浮渣，然后向炉膛 内充入纯氮气3分钟进行充分搅拌，加100kg高纯铝锭充分搅拌，当温 度达690℃时，用钟罩(铁质)将5.25kg金属镁压入熔体，全部熔化后 充分搅拌，静止五分钟扒去浮渣，将熔体浇铸成锭。
当要做锁具材料时，在保护气氛下将铸锭熔化，可以用勺子取所 需要压铸锁具量进行压铸，然后将压铸件精加工镀铜，成品锁具着色 光亮，不易退色，压铸表面处理性能好，耐腐蚀性能好，比重轻，强 度与铜合金等同。
铝钛合金熔炼实例之二：
冶炼镁1.20％、锰2.30％、钛0.15％，杂质中铁＜0.25％、铜＜ 0.40％、锌＜0.20％，其余为铝的铝钛合金。用作手柄。
在火焰反射炉内冶炼，配料以1000kg成品铝钛合金计算。
用含Mn30％的Al-Mn中间合金(1000kg×2.3％)÷30％＝76kg。
Al-Mn合金中，Mn含量22.8kg，Al含量53.2kg。
用含Ti3％的Al-Ti中间合金，(1000×0.15％)÷3％＝50kg， Al-Ti合金中，Ti含量1.5kg，Al含量48.5kg，加一级金属镁(1000kg× 1.2％)×(1＋2％过烧)，加镁12.24kg。
1000kg－76kg－50kg－12kg＝862kg高纯铝，其中100kg在加金属镁之 前作为冷却剂加入。
去夹杂剂加5kg。
全部熔炼过程如下：将762kg特二级铝锭熔化，加Al-Mn中间合金 76kg，Al-Ti中间合金50kg，充分搅拌后加5kg去夹杂剂，充分搅拌后 扒去浮渣，然后充纯氮气3分钟搅拌，加100kg特二级铝锭熔化，充分 搅拌，当温度达690℃时，用钟罩将12.24kg金属镁压入熔体，全部熔 化后充分搅拌，静止五分钟，扒去浮渣，将熔液浇铸成锭。
在保护气氛下将铸锭熔化，将勺子取适量压铸成手柄进行精加工， 然后将手柄镀铜，手柄无断裂现象，强度高，耐腐蚀，表面光亮，色 泽不退，压铸成品率高。
本发明具有如下优点：
1压铸成品率高，压铸表面处理性能好，铸件致密；
2成品强度高，无断裂；
3镀铜着色效果佳，色泽光亮，耐腐蚀性好，不易退色；
4比重轻，可广泛用于灯具装饰材料。
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