[发明专利]一种提高再生铝性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高再生铝性能的方法，采用的技术方案为：首先将再生铝预热至350‑400℃，然后升温至730‑760℃熔化；将含Ti/B的中间合金加入到熔体中，其质量分数在0‑38wt.％之间，随后加入含Sr中间合金，随后升温至750℃±5℃，再以辅助机械搅拌，精炼除气并扒渣，保温10‑20min，浇铸。利用本方法可以细化晶粒和β‑Fe相，降低孔隙率，从而大幅提高再生铝的机械性能，用此方法获得的再生铝铸态抗拉强度可达225‑255MPa之间、屈服强度200‑235MPa之间、延伸率3‑5％，显著提高了再生铝的回收再利用率。

技术领域

本发明属于有色金属再生回收熔体处理技术领域，具体涉及一种提高再生铝性能的方法。

背景技术

随着绿色经济发展战略提出对轻量化结构部件的需求越来越高。由于Al-Si合金的可焊接性好、低膨胀系数、耐腐蚀性强以及热稳定性等优点，被研究者们广泛关注。近年来，为了节能以及环保要求，对再生铝的循环利用成为主流趋势。

Fe是铝合金中主要的杂质元素，并且随着循环使用的其含量逐步提高。因此，再生铝中通常含有较高含量的Fe。为提高再生铝的利用效率，对Fe含量的控制非常苛刻。Fe的存在会形成长针状的硬质化合物从而降低了合金的性能。而目前除Fe技术仍不成熟，主要还是以化学变质或者提高冷却速率来改变Fe性形貌。但这两种方法存在各方面的不足，例如化学变质会使第二相体积分数增加；工业中冷却速率的提高比较困难。

CN201310545026.X《一种再生铝的除铁方法》利用Al-B和Al-Mn中间合金在辅助振动模具来降低Fe含量，提高再生铝的性能，但其处理的Fe含量只能为1.2wt.％以下，并且获得的机械性能不高，抗拉强度155MPa，延伸率3.5％。

CN102304649A《再生铝合金除铁熔剂》，其组成为20～40％的山铝精炼剂、30～50％的氯化锰及余量焦炭，将混合熔剂均匀地撒在液面上，除铁率达到52.65％，但未提及除铁后的再生铝的机械性能。因此需要寻求一种简便且经济的普通的方法来提高高Fe含量的再生铝合金的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高再生铝合金性能的方法，以解决现有技术中的再生铝性能不高的问题，实现再生铝组织细化，Fe相细化以及孔隙率降低的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高再生铝性能的方法，其特征在于：

1)首先将再生铝预热至350-400℃，然后升温至730-760℃熔化；

2)将含Ti/B的中间合金加入到熔体中，其质量分数在0-38wt.％之间，在加入含Sr中间合金，随后在750℃±5℃再辅助搅拌，精炼除气并扒渣，保温10-20min。

所述的再生铝合金可为再生铸造A356.2合金。

所述的中间合金为Al4Ti1.7B。

本发明一种提高再生铝性能的方法，是在铝熔体中加入含Ti/B的中间合金，在熔体中释放出Al₃Ti和TiB₂颗粒，成为α-Al异质形核质点，降低晶粒尺寸，提高补缩能力，进一步降低孔隙率。多余的Ti会形成Ti(AlSi)₃相，可以作为β-Fe形核质点，改变富Fe相生长方向，降低富Fe相尺寸与形貌，Sr和辅助搅拌可以细化晶粒并打碎脆性硬质相，提高合金性能。

采用上述方案中的技术方案，有益的是：利用本方法可以减小晶粒尺寸，降低孔隙率，细化富Fe相，并改变富Fe相形貌，从而改善再生铝组织，提高再生铝，从而显著提高铝合金的再生回收率。

附图说明

图1是实施例1中合金铸态OM图；

图2是实施例2中合金铸态OM图