一種鋁合金熔煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及鋁合金熔煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鋁合金熔煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具有密度小、優(yōu)異的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，易于成型等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。鋁合金成型方法主要有鑄造成型和變形加工，其中，鑄造成型仍然是現(xiàn)代鋁合金生產(chǎn)中大量使用的成型方法。
[0003]傳統(tǒng)的成型方法主要采用的是壓鑄成型，使得在壓鑄成型過程中，導(dǎo)致鋁合金溶液中自發(fā)形成氫分子和以非金屬夾雜物形成的氣泡或沉淀雜質(zhì)，影響著鋁合金的品質(zhì)，使得在對鋁合金熔煉完成后，還需要對鋁合金進行精煉處理，使得鋁合金中的雜質(zhì)減少。也正是如此，在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了大量的鋁合金精煉劑和精煉方法，但其主要目的是除去氫氣分子，使得鋁合金產(chǎn)品中的非金屬雜質(zhì)減少，提高鋁合金的品質(zhì)。
[0004]但，盡管如此，現(xiàn)有技術(shù)中的精煉技術(shù)并不能將其中的雜質(zhì)降低多少，最優(yōu)的精煉劑也只能將氫含量降低到0.12ml/gAl的水平，使得鋁合金中依然含有大量的非金屬雜質(zhì)存在;并且使得制備的鋁合金極易腐蝕，耐熱性能較弱，耐磨性能較差。
[0005]鑒于此，本研究者通過對鋁合金熔煉工藝進行改進，提供一種新的鋁合金熔煉方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鋁合金熔煉方法。
[0007]具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
[0008]—種鋁合金熔煉方法，包括以下步驟:
[0009](I)將Al在熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并在熔煉過程中，采用六氟化硫-氮氣混合氣體作為保護氣體；
[0010](2)控制液態(tài)Al的溫度為1000-1300°c，向其中加入三氧化二鐵，并將其保溫處理10-20min后，再將鋁合金原料加入后，調(diào)整溫度為800-900°C，保溫處理3_8min，噴淋造粒，得到鋁合金顆粒；
[0011](3)將鋁合金顆粒置于丙酮中，加入乙醇，超聲清洗l-3min，再將其置于熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并控制液態(tài)Al在溫度為800-900°C保溫處理10-20min，再向其中加入精煉劑，扒渣澆鑄成型;并將其置于溫度為300-400°C的溶有有機硅的鈰鹽轉(zhuǎn)化液中浸泡處理10-20min，再將其轉(zhuǎn)入溫度為100-200°C的氧碳硫共滲液體中，保溫3-7min，再置于溫度為常溫的磷化液中，冷卻至常溫，采用清水沖洗干凈，即可。
[0012]所述的三氧化二鐵，其加入量為占Al原料的0.7-1.3%。
[0013]所述的鋁合金顆粒，其為30-50目。
[0014]所述的乙醇，其加入量為丙酮質(zhì)量的1-3%。
[0015]所述的超聲清洗，頻率為30-300HZ。
[0016]所述的精煉劑為氟硅酸鈉與硫化鈣、六氟化硫的混合物，且重量比為0.5?2:1:0.7 ?1.5。
[0017]所述的精煉劑，其加入量為液態(tài)Al重的2-3%。
[0018]所述的鈰鹽轉(zhuǎn)化液含有鈰鹽30?50g/L、主氧化劑10?40ml/L、輔助氧化劑60?90g/L、有機硅5?8g/L、成膜促進劑1.5?2g/L，轉(zhuǎn)化液pH值為2.5?4.5;鈰鹽為水合氯化亞鈰;主氧化劑為過氧化氫;輔助氧化劑為高氯酸鈉;有機硅為乙烯基三甲氧基硅烷;成膜促進劑為苯甲酸鈉和/或苯駢三氮唑。
[0019]所述的氧碳硫共滲液體，每升含有熔鹽成分:亞硝酸鈉20_30g、碳酸鉀18_30g、硝酸鉀25-35g、氫氧化鋰45-55g、氫氧化鈉30-50g、氫氧化鉀23-31g、硫化鈉47-53g、CN0—23-30go
[0020]所述的磷化液，為含有K0H20?35g/L，K3P04.12H2025?35g/L的水溶液。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0022]通過將Al在保護氣體的環(huán)境下熔煉成液態(tài)Al，再向其中加入三氧化二鐵，使得在Al液中形成的氫氣分子與三氧化二鐵作用，降低鐵離子價位，降低氫氣含量;再結(jié)合保溫處理一定時間后，再將其噴淋造粒處理，使得熔融態(tài)的鋁合金以顆粒態(tài)析出，使得部分非金屬雜質(zhì)在噴淋造粒過程中以氣態(tài)的形式揮發(fā)，降低Al液中雜質(zhì)的含量，再結(jié)合丙酮-乙醇中超聲清洗處理，使得鋁合金顆粒表面的雜質(zhì)被清洗掉，以及避免鋁合金與空氣中的元素作用，造成非金屬雜質(zhì)的增多;再結(jié)合熔煉、精煉、澆鑄、高溫鈰鹽轉(zhuǎn)化液浸泡、中溫氧碳硫共滲液體處理、低溫磷化液處理，使得鋁合金結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，降低鋁合金中雜質(zhì)含量，提高鋁合金的品質(zhì)。
[0023]本發(fā)明獲得的鋁合金還具有較強的抗拉強度、柔韌性較好、耐熱性能較優(yōu)、具有較強的耐腐蝕性能。
[0024]本發(fā)明的研究者將制備的鋁合金進行結(jié)晶結(jié)果檢測和觀察實驗，其晶體結(jié)構(gòu)比較致密，晶體腔內(nèi)不含有非金屬雜質(zhì)元素，鋁合金表面光滑無缺口。除此之外，還將鋁合金進行鹽霧試驗，在10h后未發(fā)現(xiàn)有任何的腐蝕現(xiàn)象;并且將鹽霧種類進行交替更換，其在10h后，依然未發(fā)現(xiàn)任何腐蝕現(xiàn)象；可見，本發(fā)明熔煉方法熔煉的鋁合金具有較強的防腐蝕性能，并且對鋁合金表面的保護膜進行檢測，其具有40-70微米厚的保護膜;并且保護膜層的硬度達到了 HvQ.()5140-150之間的范圍。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
[0026]實施例1
[0027]—種鋁合金熔煉方法，包括以下步驟:
[0028](I)將Al在熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并在熔煉過程中，采用六氟化硫-氮氣混合氣體作為保護氣體；
[0029](2)控制液態(tài)Al的溫度為1000°C，向其中加入三氧化二鐵，并將其保溫處理1min后，再將鋁合金原料加入后，調(diào)整溫度為800°C，保溫處理3min，噴淋造粒，得到鋁合金顆粒；
[0030](3)將鋁合金顆粒置于丙酮中，加入乙醇，超聲清洗lmin，再將其置于熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并控制液態(tài)Al在溫度為800°C保溫處理1min，再向其中加入精煉劑，扒渣澆鑄成型；并將其置于溫度為300°C的溶有有機硅的鈰鹽轉(zhuǎn)化液中浸泡處理lOmin，再將其轉(zhuǎn)入溫度為100°C的氧碳硫共滲液體中，保溫3min，再置于溫度為常溫的磷化液中，冷卻至常溫，采用清水沖洗干凈，即可。
[0031]所述的三氧化二鐵，其加入量為占Al原料的0.7%。
[0032]所述的鋁合金顆粒，其為30目。
[0033]所述的乙醇，其加入量為丙酮質(zhì)量的I%。
[0034]所述的超聲清洗，頻率為30Hz。
[0035]所述的精煉劑為氟硅酸鈉與硫化鈣、六氟化硫的混合物，且重量比為0.5:1:0.7。
[0036]所述的精煉劑，其加入量為液態(tài)Al重的2%。
[0037]所述的鈰鹽轉(zhuǎn)化液含有鈰鹽30g/L、主氧化劑10ml/L、輔助氧化劑60g/L、有機硅5g/L、成膜促進劑1.5g/L，轉(zhuǎn)化液pH值為2.5;鈰鹽為水合氯化亞鈰;主氧化劑為過氧化氫；輔助氧化劑為高氯酸鈉;有機硅為乙烯基三甲氧基硅烷;成膜促進劑為苯甲酸鈉。
[0038]所述的氧碳硫共滲液體，每升含有熔鹽成分:亞硝酸鈉20g、碳酸鉀18g、硝酸鉀25g、氫氧化鋰45g、氫氧化鈉30g、氫氧化鉀23g、硫化鈉47g、CNO—23g。
[0039]所述的磷化液，為含有K0H20g/L，K3P04.12H2025g/L的水溶液。
[0040]實施例2
[0041]—種鋁合金熔煉方法，包括以下步驟:
[0042](I)將Al在熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并在熔煉過程中，采用六氟化硫-氮氣混合氣體作為保護氣體；
[0043](2)控制液態(tài)Al的溫度為1300°C，向其中加入三氧化二鐵，并將其保溫處理20min后，再將鋁合金原料加入后，調(diào)整溫度為900°C，保溫處理Smin，噴淋造粒，得到鋁合金顆粒；
[0044](3)將鋁合金顆粒置于丙酮中，加入乙醇，超聲清洗3min，再將其置于熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并控制液態(tài)Al在溫度為900°C保溫處理20min，再向其中加入精煉劑，扒渣澆鑄成型；并將其置于溫度為400°C的溶有有機硅的鈰鹽轉(zhuǎn)化液中浸泡處理20min，再將其轉(zhuǎn)入溫度為200°C的氧碳硫共滲液體中，保溫7min，再置于溫度為常溫的磷化液中，冷卻至常溫，采用清水沖洗干凈，即可。
[0045]所述的三氧化二鐵，其加入量為占Al原料的1.3%。
[0046]所述的鋁合金顆粒，其為50目。
[0047]所述的乙醇，其加入量為丙酮質(zhì)量的3%。
[0048]所述的超聲清洗，頻率為300Hz。
[0049]所述的精煉劑為氟硅酸鈉與硫化鈣、六氟化硫的混合物，且重量比為2:1:1.5。
[0050]所述的精煉劑，其加入量為液態(tài)Al重的3%。
[0051 ]所述的鈰鹽轉(zhuǎn)化液含有鈰鹽50g/L、主氧化劑40ml/L、輔助氧化劑90g/L、有機硅8g/L、成膜促進劑2g/L，轉(zhuǎn)化液pH值為4.5 ；鈰鹽為水合氯化亞鈰;主氧化劑為過氧化氫;輔助氧化劑為高氯酸鈉;有機硅為乙烯基三甲氧基硅烷;成膜促進劑為苯駢三氮唑。
[0052]所述的氧碳硫共滲液體，每升含有熔鹽成分:亞硝酸鈉30g、碳酸鉀30g、硝酸鉀35g、氫氧化鋰55g、氫氧化鈉50g、氫氧化鉀31 g、硫化鈉53g、CNO—30g。
[0053]所述的磷化液，為含有K0H35g/L，K3P04.12H2035g/L的水溶液。
[0054]實施例3
[0055]—種鋁合金熔煉方法，包括以下步驟:
[0056](I)將Al在熔煉爐中加熱熔煉成液態(tài)Al，并在熔煉過程中，采用六氟化硫-氮氣混合氣體作為保護氣體；
[0057](