專利名稱：一種消除鋁錠中鈦偏析的方法
技術領域：
本發明涉及一種消除鋁錠中鈦偏析的方法，屬金屬熔體處理技術領域。
背景技術：
眾所周知，為改善鋁合金性能，對鋁或鋁合金進行細化晶粒處理已經成為一道重要工序，通常這是通過加入適量Al-5Ti-X合金來實現。但同時也發現，由于在制備Al-5Ti-X中間合金的過程中，處理不當往往會生成一些含Ti量較高的如TiAl、Ti2Al及Ti3Al等高熔點金屬間化合物，從而引起了生產出的鋁鑄錠中存在鈦的偏析，例如往A356合金中加入Al-5Ti中間合金后，測量發現，Ti的分布嚴重不均勻，有的區域Ti含量高達0.6-0.75％，而有的區域Ti含量只有0.05-0.07％(A356合金中的含鈦量為0.08-0.20％)。這種偏析帶來的后果是使Ti的細化作用嚴重衰減，影響了晶粒細化效果，從而惡化合金性能。此外，因為Ti偏析的存在，使得同一批次鋁錠的Ti含量波動，超出了合金元素要求范圍，導致生產的鑄件因化學成分不合格，而報廢。
發明內容
本發明的目的是提供一種消除鋁錠中鈦偏析的方法。
為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種消除鋁錠中鈦偏析的方法，該方法的特征在于具有以下工藝步驟a.鋁或鋁合金熔體精煉變質處理后，當熔體溫度到710-760℃，加入熔體重量百分比為0.1-0.3％Ti的Al-5Ti-X中間合金進行細化晶粒處理；b.將上述熔體在710-760℃保持20-50分鐘，再撇渣、澆注，即得到鈦分布均勻的鋁錠。
人們對該類合金的細化晶粒機理研究表明Al-5Ti-X合金加入鋁或鋁合金后，能夠起到細化晶粒的是Al3(Ti，X)。而根據Al-Ti二元相圖，可以發現，在制備Al-5Ti中間合金過程中，Ti在鋁或鋁合金的溶解過程，會生成一些含Ti量較高的如TiAl、Ti2Al及Ti3Al等高熔點金屬間化合物，然后再生成Ti含量相對較低的Al3Ti相。可想而知，這些高熔點金屬間化合物過渡相如果沒有充分溶解，殘留在鋁錠中，一方面會造成有這些高熔點金屬間化合物過渡相的區域Ti含量很高，另一方面，也造成了其他區域貧Ti，使沒有這些過渡相的區域Ti的含量低于正常平均水平。
采用本發明后，由于鋁或鋁合金熔體在710-760℃保持20-50分鐘，使熔體中TiAl、Ti2Al及Ti3Al等高熔點的金屬間化合物過渡相就有了充分的時間來擴散并完全溶解，轉化成能起有效細化作用且含Ti量較低的Al3(Ti，X)相，進而顯著降低鋁錠中Ti的偏析程度，最終改善晶粒細化效果。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明。
實施例1對A356合金熔體精煉變質處理后，當熔體溫度達730℃時，按合金重量百分比0.2％Ti的配比加入Al-5Ti中間合金，對熔體進行細化晶粒處理，先不撇渣，使熔體在740-750℃保持20分鐘，再撇渣，澆注。經測定，鋁錠中幾乎不存在Ti的偏析，Ti含量基本都保持在0.15-0.17％。
實施例2對ZL114A合金熔體精煉變質處理后，當熔體溫度達730℃時，按合金重量百分比0.15％Ti的配比加入Al-5Ti-1B中間合金，對熔體進行細化晶粒處理，先不撇渣，使熔體在730-740℃保持35分鐘，再撇渣，澆注。經測定，鋁錠中Ti分布均勻。
實施例3對AlSi8CuMg合金熔體精煉變質處理后，當熔體溫度達730℃時，按合金重量百分比0.15％Ti的配比加入Al-5Ti-C中間合金，對熔體進行細化晶粒處理，先不撇渣，使熔體在740-750℃保持40分鐘，再撇渣，澆注。經測定，鋁錠中Ti分布均勻。
權利要求
1.一種消除鋁錠中鈦偏析的方法，該方法的特征在于具有以下工藝步驟a.鋁或鋁合金熔體精煉變質處理后，當熔體溫度到710-760℃，加入熔體重量百分比為0.1-0.3％Ti的Al-5Ti-X中間合金進行細化晶粒處理；b.將上述熔體在710-760℃保持20-50分鐘，再撇渣、澆注，即得到鈦分布均勻的鋁錠。
全文摘要
本發明涉及一種消除鋁錠中鈦偏析的方法，屬金屬熔體處理技術領域。該方法的特征在于鋁或鋁合金熔體精煉變質處理后，加入Al－5Ti－X合金進行晶粒細化，不撇渣，直接將熔體在710－760℃保持20－50分鐘，使熔體中鈦含量較高的TiAl和Ti
文檔編號C22C21/00GK1944696SQ20061011731
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者何丹明, 鄭建權, 毛協民, 歐陽志英, 魯鑫, 紅梅 申請人:上海大學, 上海華興合金鑄造有限公司, 上海富瑪有色零部件有限公司