[发明专利]Al-RE-Te三元中间合金及其制备方法

说明书

本发明所述Al‑Re‑Te三元中间合金，由质量分数3.0％～20.0％的Re、质量分数1.0％～6.0％的Te、质量分数74.0％～96.0％的Al组成。该Al‑Re‑Te三元中间合金的制备方法以Al锭及Re和Te为原料，将Re进行去除表面氧化层的处理，然后将去除表面氧化层的Re和Te用铝箔包覆形成Re和Te的包覆物，再将Al锭在680～760℃加热熔化，当Al锭部分熔化时加入覆盖剂并保持前述温度直至Al锭全部熔化形成Al熔体，然后将Al熔体升温至800～940℃并在该温度将铝箔包覆的Re和Te分5～10批次用石墨钟罩压入Al熔体中，当压入熔体的最后批次的铝箔包覆的Re和Te完全熔化后，对熔体进行超声处理，形成符合要求的Al‑Re‑Te三元中间合金熔体，然后降温至680～720℃，浇注到预热的金属模具中，空冷至室温即得到Al‑Re‑Te三元中间合金。

技术领域

本发明属于中间合金技术领域，涉及Al-RE-Te三元中间合金及其制备方法。

背景技术

Al(铝)合金具有资源丰富、密度小、价格低、耐腐蚀性强等优异特点，在汽车、飞机、建筑、电气领域得到了广泛的应用。但是Al合金在铸造过程中极易出现偏析、气孔等缺陷，严重影响了Al合金的铸造性能，限制了Al合金在性能要求更高的领域应用。为了改善Al合金的铸造性能，提高Al合金的强度及塑性，减少Al合金中存在的缺陷，通常采用添加RE(稀土元素)的技术措施。另外研究发现，Te(碲)作为Al合金的一种长效的变质剂，具有良好的变质作用，在Al合金中加入碲不仅能提高其力学性能，而且能提高其导电性能。因此，为了改善Al合金铸造性能、减少缺陷及提高其力学性能和导电性能，在Al合金中同时添加RE和Te是可行的技术措施。

由于稀土元素RE的密度(例如Ce的密度6.80g/cm³、La的6.1g/cm³、Yb的6.9g/cm³、Pr的密度6.8g/cm³)及Te的密度(6.24g/cm³)远大于铝的密度(2.70g/cm³)，因而直接将RE单质、Te单质加入到铝合金中易烧损和产生偏析。为了解决RE、Te的烧损和偏析问题，采取的技术方案是以中间合金的形式在铝合金中加入RE和Te，但现有技术中仅存在Al-RE(Ce)、Al-Te二元中间合金，通过两种二元中间合金在铝合金中加入RE和Te存在的问题是导致制备含RE和Te铝合金的工艺复杂，且成本增加。因此，开发Al-RE-Te三元中间合金对于含RE和Te铝合金的生产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供Al-RE-Te三元中间合金，以便简化含RE和Te铝合金的制备工艺并降低成本，本发明的再一目的是提供Al-RE-Te三元中间合金的制备方法，以得到RE和Te收得率高、合金成分稳定的Al-RE-Te三元中间合金。

本发明所述Al-RE-Te三元中间合金，由质量分数3.0％～20.0％的RE、质量分数1.0％～6.0％的Te、质量分数74.0％～96.0％的Al组成。

由于稀土元素具有相似的物理化学性质，本发明所述Al-RE-Te三元中间合金中的RE可以是现有稀土元素中的任一种或多种。

本发明所述Al-RE-Te三元中间合金的制备方法，工艺步骤如下：

(1)配料

以纯度≥99.7％的Al锭及纯度≥99.9％的RE和Te为原料，按上述Al-RE-Te三元中间合金中Al、RE、Te的质量分数计量Al锭、RE和Te；所述Al锭、RE和Te的纯度均为质量百分数；

(2)RE的处理及RE和Te包覆

将称量好的RE进行去除表面氧化层的处理，然后将去除表面氧化层的RE和称量好的Te用铝箔包覆形成多个RE和Te的包覆物；

(3)熔炼