[发明专利]一种再生铝晶粒细化工艺及再生铝处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体而言，涉及一种再生铝晶粒细化工艺及再生铝处理工艺。

背景技术

铝合金是以铝为基础的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌或锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬或锂等。铝合金的加工性能好，尤其是亚共晶硅铝合金，不仅加工性能好，而且比重轻，表面美观且耐腐蚀，铸造性能好，制品综合力学性能好，可用于制作多种形态的部件，在许多领域中得到广泛应用。铝合金作为汽车零部件的主要材料，在国内外被广泛应用于制造车门、车窗以及车身结构内不可见部位等。

随着汽车行业的快速发展，行业内对铝合金的性能要求越来越高。但是，现有的铝合金在制备汽车车身材料时，冲压成品率较低，导致生产成本高；同时，其制成的汽车车身材料还存在撞击或追尾过程中变形性大影响乘车安全以及刮擦后刮痕明显影响车身美观等缺点。

上世纪末全世界每年消耗易拉罐1800亿只，耗铝高达250多万吨，占世界铝消费量的15％左右，铝易拉罐是一种常用的消耗品，用过即废，循环周期很短，回收价值高。将废弃易拉罐作为原料制备汽车车身铝合金，对晶粒细化要求高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生铝晶粒细化工艺，其能够有效的细化晶粒，提高合金的韧性、强度等机械性能。

本发明的另一目的在于提供一种再生铝处理工艺，其工艺操作简单，环境友好，制得的成品质量高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种再生铝晶粒细化工艺，适用于汽车车身铝合金的制备，其包括以下步骤：备取原料，将所述原料放入熔炼炉中熔炼。

然后经泡沫陶瓷过滤板进行第一次过滤，将第一次过滤后的铝液经导流槽进入精炼炉中，在1680-1800℃的条件下，从炉底通入惰性气体，然后加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C细化剂，在真空条件下在搅拌1-2h，接着以50℃/min的速率降温至1000℃-1250℃，在1000℃-1250℃向铝液中加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C细化剂，搅拌2-3h，然后再经泡沫陶瓷过滤板进行第二次过滤。

将第二次过滤后的铝液放入铸锭机中铸块成型制得铝合金。

铝合金按重量百分比计，包括：硅3％-5％、铜1％-2％、铁0.5％-1.5％、镁0.2％-0.4％、锰0.2％-0.4％、钛0.03％-0.08％、镉0.03％-0.08％、锶0.03％-0.08％、铟0.02-0.03％、铽0.01％-0.02％、镥0.01％-0.02％、铈0.01％-0.02％、铕0.01％-0.03％、余量为铝。

原料中的铝源包括经过预处理的铝条和工业纯铝锭。

一种再生铝处理工艺，其包括上述再生铝晶粒细化工艺。

本发明实施例的再生铝晶粒细化工艺及再生铝处理工艺的有益效果是：首先将熔炼后的滤液经泡沫陶瓷过滤板过滤，去除不熔杂质，然后在1680-1800℃的条件下，从炉底通入惰性气体，将熔体中的部分杂质、渣等裹挟并带往液面，用以排出使熔体内的气体并使杂质漂浮于铝合金液面，起到除气除杂的效果，加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C细化剂，生成TiC，TiC与Al的晶格常数相近，可直接作为Al的结晶核心，起到了异质形核作用，同时因为初生的Al₃Fe相成较大的粗大板条状、Si相则为块状和片状的脆性相，而TiC与α-Al具有极好的晶格匹配关系，大量的α-Al以为非均质形核质点而析出，较大程度上改变初生的Al₃Fe相及Si相的形态，并使α-Al细化，有效去除合金内部应力。接着在1000℃-1250℃向铝液中加入0.1wt％-0.2wt％的A1-Ti-C细化剂，因为在冷却的过程中，Al₃Fe有足够的生长时间和空间，因此，TiC白色的粒子在基体上弥散分布，在空间上阻碍了相的进一步生长，使得Al₃Fe不能在熔体中以枝晶的方式充分自由生长，进一步细化了Al₃Fe相的尺寸。使制得汽车车身铝合金的机械性能得到了较大的提高。同时能提高其成品率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的再生铝晶粒细化工艺及再生铝处理工艺进行具体说明。