CN110093526A - 一种a356铝合金净化排杂熔剂 - Google Patents

Abstract

发明人提供了一种A356铝合金净化排杂熔剂，所述净化排杂熔剂包括以下质量份的组分：KCl 28‑32份，NaCl 24‑26份，Na₃AlF₆14‑20份，K₂CO₃10‑15份，K₂SO₄8‑12份。上述技术方案的所提供的净化排杂熔剂，可以有效的减低铝液的含杂量和含氢量，能有效提高A356铝合金材料的抗拉强度、延伸率等力学性能。同时该净化排杂熔剂价格低廉，符合环保要求，可大范围推广应用于铝合金产业中。

Description

一种A356铝合金净化排杂熔剂

技术领域

本发明涉及有色合金熔炼技术领域，特别涉及一种A356铝合金净化排杂熔剂。

背景技术

为实现汽车轮毂的轻量化，减少能源消耗，提高汽车的整车性能，一般选用A356铝合金作为汽车轮毂的生产材料。在汽车轮毂的生产过程中还存在有两个方面的问题：

第一个问题是，材料内部的夹杂物含量和含氢量较高，难以通过后续的处理环节去除，严重影响了材料的抗拉强度和塑性等力学性能，使轮毂生产过程中的废品率较高；

第二个问题是，由于材料内部含杂量偏高，除氢环节效果不明显，难以有效提高材料的力学性能。

发明内容

为此，需要提供一种能提高铝合金材料的除杂率、除氢率，能有效提高A356铝合金材料的抗拉强度、延伸率等力学性能的净化排杂溶剂。

为实现上述目的，发明人提供了一种A356铝合金净化排杂熔剂，所述净化排杂熔剂包括以下质量份的组分：

进一步地，所述净化排杂熔剂还包括3-6质量份的La。

进一步地，所述净化排杂熔剂包括以下质量份的组分：

进一步地，所述熔剂的熔点为580-600℃。

熔剂的熔点不能过高，否则会导致铝液的烧损，若熔点过低，则起不到排杂净化的效果，熔剂的熔点控制在580-600℃。

进一步地，所述净化排杂熔剂烘干后，密封保存。

因原料组分具有一定的吸湿性大，配好的熔剂要进行烘干保管，避免水分带入铝熔体中，造成氢含量的增加。

进一步地，所述净化排杂熔剂在熔炼A356铝合金时加入，熔炼温度为730-750℃，所述净化排杂熔剂以基于铝液质量2％-3％的量加入。

区别于现有技术，上述技术方案的所提供的净化排杂熔剂，可以有效的减低铝液的含杂量和含氢量，能有效提高A356铝合金材料的抗拉强度、延伸率等力学性能。同时该净化排杂熔剂价格低廉，符合环保要求，可大范围推广应用于铝合金产业中。

附图说明

图1为未处理的A356铝合金金相显微组织图；

图2为工厂常规熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；

图3为对比例熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；

图4为实施例2熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；

图5为实施例1熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；

图6为工厂常规熔剂处理下A356铝合金的拉伸断口形貌；

图7为工厂常规熔剂处理下A356铝合金的拉伸断口形貌。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1一种净化排杂熔剂

称量以下质量份的组分：KCl 30份，NaCl 25份，Na₃AlF₆ 20份，K₂CO₃ 15份，K₂SO₄10份，混合均匀，得到净化排杂熔剂。

实施例2一种净化排杂熔剂

称量以下质量份的组分：KCl 30份，NaCl 25份，Na₃AlF₆ 16份，K₂CO₃ 12份，K₂SO₄12份，La 5份，混合均匀，得到净化排杂熔剂。

对比例：称量40质量份的KCl，35质量份的NaCl，25质量份的Na₃AlF₆。

实施例3一种净化排杂熔剂

称量以下质量份的组分：KCl 28份，NaCl 26份，Na₃AlF₆ 20份，K₂CO₃ 10份，K₂SO₄ 8份，混合均匀，得到净化排杂熔剂。

实施例4一种净化排杂熔剂

称量以下质量份的组分：KCl 32份，NaCl 24份，Na₃AlF₆ 14份，K₂CO₃ 15份，K₂SO₄12份，La 3份混合均匀，得到净化排杂熔剂。

实施例5一种净化排杂熔剂

称量以下质量份的组分：KCl 30份，NaCl 25份，Na₃AlF₆ 18份，K₂CO₃ 11份，K₂SO₄10份，La 6份混合均匀，得到净化排杂熔剂。

因原料组分具有一定的吸湿性大，配好的熔剂要进行烘干保管，避免水分带入铝熔体中，造成氢含量的增加。

性能评估：

方法：将A356原料铝锭进行熔炼，处理温度740℃，熔剂加入量2％，得到的排杂后的A356铝合金材料，并对其进行性能分析。

性能评估三种熔剂的成分表如下表1所述：

表1熔剂成份表(％)

	KCl	NaCl	Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>	K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>	K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>	La
							对比例	40	35	25
实施例2	30	25	16	12	12	5
							实施例1	30	25	20	15	10

表2是三种熔剂与未处理的A356铝熔液含杂量和含氢量的对比，可以看出，排杂净化效果由高到低的顺序依次为：实施例2＞实施例1＞对比例，其中经过实施例2处理的铝熔液含杂量和含氢量最低，排杂净化效果最好。

表2熔剂应用效果(处理温度740℃，熔剂加入量2％)

将实施例2所制备的熔剂与工厂用的常规熔剂做对比，如表3所示：

表3不同熔剂的净化效果(处理温度740℃，熔剂加入量2％)

由表3看出，实施例2熔剂的除杂率提高了43.63％，除氢率提高了18.69％，表明实施例2熔剂在除杂除氢方面优于工厂用的常规熔剂。同时可以看出，经过实施例2熔剂处理的比常规熔剂处理的抗拉强度提高了18.03MPa，延伸率提高了5.59％，表明经过实施例2熔剂处理的A356铝合金的力学性能得到了较大提高。

图1为未处理的A356铝合金金相显微组织图；图2为工厂常规熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；图3为对比例熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；图4为实施例2熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；图5为实施例1熔剂处理的A356铝合金金相显微组织图；从图1-图5不同熔剂净化处理后的金相显微组织图可以看出，与未处理和常规熔剂处理相比，经实施例2净化处理后，夹杂物明显减少,在金相图上看不到明显的夹杂出现；常规处理后的合金组织中，可以看到块状的夹杂出现，且聚集成团，经实施例1处理后的合金组织中，夹杂物细小且弥散分布，经对比例处理后的合金组织中，仍可以看到块状夹杂物存在。

图6为工厂常规熔剂处理下A356铝合金合金的拉伸断口形貌；图7为工厂常规熔剂处理下A356铝合金合金的拉伸断口形貌。从图6-图7可以看出，常规熔剂处理时，在断口上可以看见缩气孔和粗大块状夹杂，且断口中韧断的比例很少，断裂以沿晶显微缩松、夹杂为主；经实施例2处理后的合金组织中，断口中明显呈现出韧断特征，断裂以穿晶微孔聚集型为主，该断裂机理有利于合金的塑性和抗疲劳性能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种A356铝合金净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂包括以下质量份的组分：

2.根据权利要求1所述的净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂还包括3-6质量份的La。

3.根据权利要求2所述的净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂包括以下质量份的组分：

4.根据权利要求1-3任一所述的净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂的熔点为580-600℃。

5.根据权利要求1所述的净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂烘干后，密封保存。

6.根据权利要求1所述的净化排杂熔剂，其特征在于，所述净化排杂熔剂的使用方法为：在熔炼A356铝合金时加入，熔炼温度为730-750℃，所述净化排杂熔剂以基于铝液质量2％-3％的量加入。