[发明专利]一种利用NaF-NaCl-KCl熔盐制备铝钪合金的方法

说明书

本发明提供一种利用NaF‑NaCl‑KCl熔盐制备铝钪合金的方法，包括如下步骤：S1，准备原料，所述原料的组分为NaF、NaCl、KCl和ScF₃，所述组分的质量比为NaF：40%、NaCl：30%、KCl：25%、ScF₃：5%；S2，混合原料，将所述原料按组分的质量比进行配比，并将配比后的原料投入到搅拌容器内，随后通过机械搅拌的方式来将原料完全搅拌均匀，从而得到混合原料，本发明方法在铝钪合金制备工艺中利用了NaF‑NaCl‑KCl熔盐，该熔盐体系有着较低的初晶温度与较高的钪化合物溶解性能，以上整个起到了让制备温度降低了约150℃左右的效果，也就是可以在750℃左右进行制备，降低温度不仅有利于节能减排与环境保护，也能够提高回收率以及降低熔盐的挥发损失量。

技术领域

本发明涉及铝钪合金技术领域，尤其涉及一种利用NaF-NaCl-KCl熔盐制备铝钪合金的方法。

背景技术

铝中添加一定的钪，可起到细化晶粒、提高再结晶温度、改善抗腐蚀性、提高强度和塑性等作用，因此铝钪合金具有高强度、耐腐蚀性、耐高温且可焊性好的综合性能，在航空航天、核能工程等尖端科技领域以及交通运输、家用电器等领域具有广泛的应用。随着科技的高速发展和各国对关键领域用关键材料研究的重视，对铝钪合金的需求也日益增加。

但现有铝钪合金的制备工艺温度一般在900℃以上，不利于节能减排与环境保护，生产成本较高且降低了回收率以及增加了熔盐的挥发损失量，需要进行改进。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种利用NaF-NaCl-KCl熔盐制备铝钪合金的方法。本发明方法具有制备温度低、生产成本低、节能减排等优点，提供的铝钪合金具有高硬度、高耐磨性等优点。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种利用NaF-NaCl-KCl熔盐制备铝钪合金的方法，所述利用NaF-NaCl-KCl熔盐制备铝钪合金的方法包括如下步骤：

S1，准备原料，所述原料的组分为NaF、NaCl、KCl和ScF₃，所述组分的质量比为NaF：10％-40％、NaCl：20％-30％、KCl：5％-35％、ScF₃：1％-8％；

S2，混合原料，将所述原料按组分的质量比进行配比，并将配比后的原料投入到搅拌容器内，随后通过机械搅拌的方式来将原料完全搅拌均匀，从而得到混合原料；

S3，装炉，将现成的铝锭、镍、锶和混合原料投入到中频感应熔炼炉内准备熔炼；

S4，升温和保温，首先将所述中频感应熔炼炉抽至真空，然后开始升温，升温到730-850℃后开始融化原料，在完全融化后，即可得到合金液，随后对合金液进行保温；

S5，浇筑成型，所述保温过程结束后，扒去合金液表面的浮渣即可倒入模具中进行冷却成型，冷却成型后即可得到铝钪合金；

S6，激光重熔处理，对所述铝钪合金的表面进行激光重熔处理。

优选的，在S6中，所述激光重熔的具体参数是：激光功率为1500-1850w，激光熔覆扫面速率为18mm/s，激光熔覆厚度为2mm。

优选的，在S3中，投入顺序是先投入铝锭、镍、锶再投入混合原料。

优选的，在S4中，所述中频感应熔炼炉应将真空度抽到低于5×10^-3Pa，随后在开始升温。

优选的，在S4中，所述保温时间为30-60min。

优选的，在S5中，所述扒去浮渣过程中，需要进行多次操作，每次扒去浮渣表面1-3mm。