專利名稱：一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及合金材料技術領域，尤其涉及一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝。
背景技術：
現有技術中，在Al-T1-B中間合金中存在組織結構缺陷及濕潤性差的難題。因為Al-T1-B的性能與其金相組織TiAl3和A1B2、TiC、Mg2Al3顆粒的形貌、尺寸和分布壯態有很大關系，而金相組織又與合金的制造方法關系極大，主要與C、Mg引入方法密切相關，由于C原子與Al之間的浸潤性極差，因此傳統方法很難將C原子加入到Al-T1-B中，這樣就導致現有技術中的Al-T1-B中間合金存在強度低、韌性差、機械性能不穩定的缺陷。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝，以克服現有技術中鋁- 鈦-硼中間合金存在強度低、韌性差、機械性能不穩定的缺陷。為達到上述目的，本發明提供一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝。本發明所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計的化學成分為，氟鈦酸鉀:10% 80% ;氟硼酸鉀:5% 50% ;石墨粉:1% 30% ;鎂粉:1% 30% ;余量為純鋁。作為優化地，所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計的化學成分為，氟鈦酸鉀:30% 80% ;氟硼酸鉀:5% 15% ;石墨粉:5% 20% ;鎂粉:5% 20% ;余量為純鋁。本發明所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金的制備工藝，包括如下步驟:a、按配比將所述石墨粉和鎂粉用成型設備壓制成預制塊，并在400°C 500°C的溫度中烘干0.5h 4h ;b、采用熱爆合成法，按配比將所述純鋁置于中頻爐中熔化并升溫至780°C 1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置20min 50min后扒渣；C、再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C 1600°C后加入所述預制塊，攪拌靜置30min后，加入精煉劑精煉；d、最后直接澆注至連續擠機輪中鑄擠成線材。與現有技術相比，本發明的有益效果是通過二元稀土的特點，按重量比計算制成一定密度的預制塊，利用Mg的活動性特點推動C的活動性，利用燃燒高溫使原子之間牢固接觸結合，利用C對Al濕潤性差的問題，促進TiC反應合成，解決了制備件因素對Al-T1-B中間合金組織的影響，因為C是Al的形核的質點，C與Al的濕潤性的增加晶核的數量也相對增加，因此，鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金與Al-T1-B中間合金相比，具有強度更高、韌性更好、機械性能更穩定的特點。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。實施例一:首先，按以下重量百分比計算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鉀:10% ;氟硼酸鉀:5% ;石墨粉:1% ;鎂粉:1% ;余量為純鋁(工業純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好的石墨粉和鎂粉用成型設備在60MPa壓力下壓制成預制塊，并在450°C的溫度中烘干2h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至1000°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置35min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1300°C后加入所述預制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續擠機輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。實施例二:首先，按以下重量百分比計算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鐘:35% ;氟硼酸鉀:22.5% ;石墨粉:24.5% ;鎂粉:24.5% ;余量為純鋁(工業純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好 的石墨粉和鎂粉用成型設備在60MPa壓力下壓制成預制塊，并在400°C的溫度中烘干0.5h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至780°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鐘使之熔化，靜置20min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C后加入所述預制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續擠機輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。實施例三:首先，按以下重量百分比計算配比好制備鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金所需的原料，氟鈦酸鉀:80% ;氟硼酸鉀:50% ;石墨粉:30% ;鎂粉:30% ;余量為純鋁(開業純鋁一般定為純度為99.0% 99.9%的鋁，中國定為純度為98.8% 99.7%的鋁)；然后，將配比好的石墨粉和鎂粉用成型設備在60MPa壓力下壓制成預制塊，并在500°C的溫度中烘干4h ；再采用熱爆合成法，將配比好的純鋁置于中頻爐中熔化至1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置50min后扒渣；再將所述中頻爐的溫度升溫至1600°C后加入所述預制塊，攪拌靜置30min后，力口入精煉劑精煉；最后直接澆注至連續擠機輪的槽中鑄擠成Φ9.5的線材。本發明通過二元稀土的特點，按重量比計算制成一定密度的預制塊，利用Mg的活動性特點推動C的活動性，利用燃燒高溫使原子之間牢固接觸結合，利用C對Al濕潤性差的問題，促進TiC反應合成，解決了制備件因素對Al-T1-B中間合金組織的影響，因為C是Al的形核的質點，C與Al的濕潤性的增加晶核的數量也相對增加，因此，鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金與Al-T1-B中間合金相比，具有強度更高、韌性更好、機械性能更穩定的特點。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護 范圍。
權利要求
1.一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金，其特征在于:所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計的化學成分為，氟鈦酸鉀:10^-80% ;氟硼酸鉀:5^-50% ;石墨粉:1% 30% ;鎂粉:1% 30% ;余量為純鋁。
2.根據權利要求1所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金，其特征在于:所述鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金以重量百分比計的化學成分為，氟鈦酸鉀:30% 80%;氟硼酸鉀:5% 15% ;石墨粉:5% 20% ;鎂粉:5% 20% ;余量為純鋁。
3.—種如權利要求1或2所述的鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金的制備工藝，其特征在于:包括如下步驟: a、按配比將所述石墨粉和鎂粉用成型設備壓制成預制塊，并在400°C 500°C的溫度中供干0.5h 4h ; b、采用熱爆合成法，按配比將所述純鋁置于中頻爐中熔化并升溫至780°C 1200°C，再加入配比的所述氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀使之熔化，靜置20min 50min后扒渣； C、再將所述中頻爐的溫度升溫至1000°C 1600°C后加入所述預制塊，攪拌靜置30min后，加入精煉劑精煉； d、最后直接澆注至連續 擠機輪中鑄擠成線材。
全文摘要
本發明公開了一種鋁-鈦-硼-碳-鎂中間合金及其制備工藝，該合金以重量百分比計化學成分為，氟鈦酸鉀10％～80％；氟硼酸鉀5％～50％；石墨粉1％～30％；鎂粉1％～30％；余量為純鋁。該合金制備工藝如下按配比將該石墨粉和鎂粉壓制成預制塊，并在400℃～500℃下烘干0.5h～4h；采用熱爆合成法，按配比將純鋁于中頻爐中熔化并升溫至780℃～1200℃，再熔入配比的氟鈦酸鉀和氟硼酸鉀，靜置20min～50min后扒渣；再將中頻爐升溫至1000℃～1600℃后加入預制塊，攪拌靜置后，加入精煉劑精煉；最后澆注成線材。本發明中間合金具有強度更高、韌性更好、機械性能更穩定的特點。
文檔編號C22C1/03GK103184371SQ20131003698
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者周凡 申請人:周凡