專利名稱：一種壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，屬于金屬熔煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓力鑄造簡稱壓鑄，是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速充填鋼制模具的型腔， 并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)是 高壓和高速①金屬液是在壓力下填充型腔的，并在更高的壓力下結(jié)晶凝固，常見的壓力
為15 — 100MPa。②金屬液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的還可超過80米/ 秒，(通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度一內(nèi)澆口速度)，因此金屬液的充型時間極短，約o.oi 一0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。
壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可。所謂壓鑄工藝就是 將這三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用，能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好 的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件，甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。壓鑄件所采用的合金主要 是有色合金，至于黑色金屬(鋼、鐵等)由于模具材料等問題，目前較少使用。而有色合 金壓鑄件中又以鋁合金使用較廣泛，鋅合金次之。
中國南方地區(qū)濕潤多雨，潮濕的環(huán)境給鋁合金制品帶來了氣孔過多等產(chǎn)品缺陷問題， 這其中很大原因是鋁液質(zhì)量較差。導(dǎo)致鋁液質(zhì)量差的罪魁禍?zhǔn)资菤錃狻?br> 在當(dāng)今鑄造鋁合金行業(yè)中，如果用到稀土元素，都是通過加入占鋁液重量百分比為 0. 2—0. 6%或者重量百分比更高的單一或者混合稀土，以削弱溶解在鋁液中的氫帶來的負(fù) 面影響。而在生產(chǎn)中，當(dāng)稀土加入量高時會增大稀土的燒損率，這樣殘存在鋁液中的稀土 量會比實(shí)際加入量少得多，造成稀土資源的浪費(fèi)，對于生產(chǎn)企業(yè)來說，不僅增加了成本，
而且過量的稀土還會加重稀土偏析，形成稀土夾雜而出現(xiàn)反作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，針對原料鋁錠的成分特點(diǎn)(如 含有少量的鎂)和實(shí)際生產(chǎn)情況，在壓鑄用精煉鋁液中添加富鈰稀土，以減少壓鑄鋁合金 產(chǎn)品中的氣孔，降低廢品率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提出的壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(1) 將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到750—780度時，加入占鋁液重量百分比為0.2 — 0.3%的鋁打渣劑除渣，其中原料鋁錠的成分為Si 10.5 11.5%， Fe0.3 0.9%，Cul.5 2.0%， Mg 0. 1 0. 2%， Mn 0.1 0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余 里；
(2) 邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁渴?00ml/s,并加入占鋁液重量百分 比為0.25%的精煉劑，精煉5 — 10分鐘后，靜止5分鐘后除渣；
(3) 將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0.05 一0.2%，攪拌均勻，靜置5—10分鐘；
(4) 再將占精煉鋁液重量百分比為0_0.2%的精煉劑加入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉， 靜止3 — 5分鐘除渣。
上述方法中的富鈰稀土，其成分的重量百分比為Ce: 51. 8% ， La: 29. 5%， Nd: 13. 40%, Pr: 4.7% , Fe:少于0. 5%， S:少于0. 02%， Si:少于0. 2% ， Mg:少于0. 3%，余為灰份。
本發(fā)明提出的壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，其優(yōu)點(diǎn)及效果如下
1、 使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的精煉鋁液，由壓鑄工藝制備的鋁合金產(chǎn)品，具有較低的氣 孔率。
2、 由于添加的富鈰稀土量較少，而且購買渠道廣，價格合理，從而節(jié)約了成本。
3、 使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的精煉鋁液，由壓鑄工藝制備的鋁合金產(chǎn)品致密性高，強(qiáng)度 和硬度也有所提高。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，首先將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到750 — 780度時，加入占鋁液重量百分比為0.2_0.3%的鋁打渣劑除渣，其中原料鋁錠的成分為 Si 10. 5 11. 5%， Fe 0. 3 0. 9%， Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0. 1 0. 2%， Mn 0. 1 0. 3%， Zn 0. 6 0.9%， Ni0.2 0.5%， Sn《0.3%， Al余量；邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁渴?300ml/s，并加入占鋁液重量百分比為0.25%的精煉劑，精煉5_10分鐘后，靜止5分鐘 后除渣；將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0.05 _0.2%，攪拌均勻，靜置5 — 10分鐘；再將占精煉鋁液重量百分比為0—0.2%的精煉劑加 入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉，靜止3—5分鐘除渣。
上述富鈰稀土的成分重量百分比為Ce: 51.8% ， La: 29.5%， Nd: 13.40%， Pr: 4.7% ，
Fe:少于O. 5%， S:少于O. 02%， Si:少于0. 2% ， Mg:少于0. 3%，余為灰份。
用本發(fā)明方法得到的精煉鋁液，可以壓鑄生產(chǎn)出氣孔率較低的鋁合金產(chǎn)品，其原理是
1、 富鈰稀土中的鈰很容易填補(bǔ)鋁合金晶粒表面的缺陷，阻止晶粒的繼續(xù)生長，使雜 質(zhì)均勻分布。
2、 鑄件中存在許多枝晶間的疏松空洞，富鈰稀土在鋁液中擴(kuò)散，與氫原子化合形成
穩(wěn)定的氫化物，在鋁液中呈微小質(zhì)點(diǎn)分布，減小凝固時氫的析出，使鋁鑄錠內(nèi)的疏松減少。
3、 適量的稀土元素加入到合金熔體中，能夠使固液相線溫度差減少，減小合金的糊
狀凝固趨勢，并且降低合金熔體表面張力，此外還有去氣、除雜的精煉作用，這都會使熔 體流動性提高，粘度降低，有利于夾雜物和氣體的排除。
以下介紹
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
(1) 將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到770度時，加入占鋁液重量百分比為0.2%的鋁打 渣劑除渣，其中原料鋁錠的成分為Si 10. 5 11.5%， Fe 0. 3 0.9%, Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0.1 0. 2%， Mn 0.1 0.3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%， Al余量；
(2) 邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁渴?00ml/s，并加入占鋁液重量百分 比為0.25%的精煉劑，精煉5—IO分鐘后，靜止5分鐘后除渣；
(3) 將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0. 05%， 攪拌均勻，靜置5—10分鐘；
(4) 再將占精煉鋁液重量百分比為0.2%的精煉劑加入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉，靜 止3 — 5分鐘除渣。
實(shí)施例二
(1) 將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到780度時，加入重量百分比為0.3%的鋁打渣劑除 渣，其中原料鋁錠的成分為Si 10.5 11.5%， Fe0.3 0.9%， Cu 1. 5 2. 0%， Mg 0. l 0.2%， Mn 0. 1~0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余量;
(2) 邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁渴?00ml/s,并加入占鋁液重量百分 比為0.25%的精煉劑，精煉5 — 10分鐘后，靜止5分鐘后除渣；
(3) 將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0. 15%， 攪拌均勻，靜置5—10分鐘；
(4) 再將占精煉鋁液重量百分比為O. 1%的精煉劑加入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉，靜 止3 — 5分鐘除渣。實(shí)施例三
(1) 將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到780度時，加入占鋁液重量百分比為0.2%的鋁打 渣劑除渣，其中原料鋁錠的成分為Si 10. 5 11.5%， Fe 0.3 0.9%， Cu 1.5 2.0%， Mg 0. 1 0. 2%, Mn 0.1 0. 3%， Zn 0. 6 0. 9%， Ni 0. 2 0. 5%， Sn《0.3%, Al余量；
(2) 邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁渴?00ml/s，并加入占鋁液重量百分 比為0.25%的精煉劑，精煉5 — 10分鐘后，靜止5分鐘后除渣；
(3) 將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0. 2%，
攪拌均勻，靜置5 — 10分鐘。
以上實(shí)施例中，使用的精煉劑的牌號是:ZS-AJ2A，生產(chǎn)廠家是四川蘭德高科技產(chǎn)業(yè) 有限公司；鋁打?yàn)硠┑呐铺柺?ZS-AZ1A，生產(chǎn)廠家是四川蘭德高科技產(chǎn)業(yè)有限公司。富
鈰稀土的生產(chǎn)廠家是包頭市環(huán)興稀土廠。
權(quán)利要求
1、一種壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)將原料鋁錠熔化，當(dāng)溫度達(dá)到750-780度時，加入占鋁液重量百分比為0.2-0.3％的鋁打渣劑除渣，其中原料鋁錠的成分為Si 10.5～11.5％，F(xiàn)e 0.3～0.9％，Cu 1.5～2.0％，Mg 0.1～0.2％，Mn 0.1～0.3％，Zn 0.6～0.9％，Ni 0.2～0.5％，Sn≤0.3％，Al余量；(2)邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁渴?00ml/s，并加入占鋁液的重量百分比為0.25％的精煉劑，精煉5-10分鐘后，靜止5分鐘后除渣；(3)將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，富鈰稀土占精煉鋁液的重量百分比為0.05-0.2％，攪拌均勻，靜置5-10分鐘；(4)再將占精煉鋁液重量百分比為0-0.2％的精煉劑加入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉，靜止3-5分鐘除渣。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于其中所述的富鈰稀土的成分重量百分比為 Ce: 51.8% ， La: 29.5%， Nd: 13.40%, Pr: 4.7% ， Fe:少于0.5%， S:少于0.02%, Si: 少于O. 2% ， Mg:少于O. 3%，余為灰份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓鑄用精煉鋁液的生產(chǎn)方法，屬于金屬熔煉技術(shù)領(lǐng)域。首先將原料鋁錠熔化，加入鋁打渣劑除渣，邊攪拌邊向鋁液中通入氮?dú)?，并加入精煉劑，精煉后靜止5分鐘后除渣；將富鈰稀土加入到上述精煉鋁液內(nèi)，最后再將精煉劑加入精煉鋁液中進(jìn)行二次精煉，靜止數(shù)分鐘后除渣。使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的精煉鋁液，由壓鑄工藝制備的鋁合金產(chǎn)品，具有較低的氣孔率。由于添加的富鈰稀土量較少，從而節(jié)約了成本。由壓鑄工藝制備的鋁合金產(chǎn)品致密性高，強(qiáng)度和硬度也有所提高。
文檔編號C22B21/06GK101353731SQ20081022280
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者寒 張, 白秉哲, 韓旭東 申請人:清華大學(xué)