本发明专利技术涉及一种铝铪合金的制备方法,采用铝锶合金为复合还原剂,高纯二氧化铪为原料,冰晶石、六氟铪酸钾和氯化钠为覆盖剂,通过原料成分控制和高温还原工艺,可以制备出杂质元素含量低、铪含量高且铪在合金中分布均匀的铝铪中间合金。经检测,本发明专利技术制备得到的铝铪合金的铪含量可达0.8-2.5wt%,Al+Hf≥99wt%,且铪在合金中部分以小尺寸Al3Hf化合物形式存在,可以抑制变形加工再结晶行为,控制晶粒大小和形状,从而提高铝铪合金的淬透性、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。整个制备过程无污染,成本低,覆盖剂和二氧化铪可重复利用,工艺简单易行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金制备
,具体的说是。
技术介绍
在工业生产中,微量的铪添加运用于超轻的铝基合金中与铝铪合金有相似的性质,甚至会表现出一些比铝铪合金更佳优良的性能,其同样具有细化铸态晶粒和铸锭均匀化处理时形成均匀弥散的Al3Hf,抑制变形加工再结晶行为,控制晶粒大小和形状,从而提高铝合金的淬透性、断裂韧性、抗应力腐蚀性能等。相关合金制备工艺,比较常见铝铪合金制备,但鲜见文献报导铝铪合金的制备工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种杂质含量低、铪含量高且铪在合金中分布均匀的铝铪合金的制备方法。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:—种铝铪合金的制备方法,包括:将铝锶合金放置于坩祸底部,然后将二氧化铪与冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀并覆盖于铝锶合金上部,各组分重量配比为:二氧化铪:冰晶石:六氟铪酸钾:氯化钠:铝锶合金=22?25: 40?60: 40?60: 30?50: 80?130 ;加热坩祸使其温度达到960?1150°C,反应90?120min,生成铝铪合金液;将招給合金液饶入模铸,制成招給合金锭。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案二为:,包括:首先将重量配比为铝:锶=26: 5、铝和锶的原料纯度多99.8%的铝锶合金放置于石墨坩祸底部,再将纯度多99.5%、细度多500目的二氧化铪粉体与冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀,各组分重量配比为:二氧化铪:冰晶石:六氟铪酸钾:氯化钠:铝锶合金=23: 50: 50: 40: 100,然后加热坩祸使其温度达到990°C,反应105min,生成铝铪合金液,最后将铝铪合金液浇入模铸,制成铝铪合金锭。本专利技术的有益效果在于:采用高纯二氧化铪为原料,通过原料成分控制和高温还原工艺,制备出杂质元素含量低(Al+Hf彡99wt%)、铪含量高(可达0.8-2.5wt% )且分布均匀的铝铪中间合金,且铪在合金中部分以小尺寸Al3Hf化合物形式存在,可以抑制变形加工再结晶行为,控制晶粒大小和形状,从而提高铝铪合金的淬透性、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。整个制备过程无污染,成本低,覆盖剂和二氧化铪可重复利用,工艺简单易行。【具体实施方式】为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。本专利技术最关键的构思在于:采用铝锶合金为还原剂,高纯二氧化铪为原料,冰晶石、六氟铪酸钾和氯化钠为覆盖剂,通过原料成分控制和高温还原工艺,制备出杂质元素含量低、铪含量高且铪在合金中分布均匀的铝铪中间合金。本专利技术提供,包括:将铝锶合金放置于坩祸底部,然后将二氧化铪与冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀并覆盖于铝锶合金上部,各组分重量配比为:二氧化铪:冰晶石:六氟铪酸钾:氯化钠:铝锶合金=22?25: 40?60: 40?60: 30?50: 80?130 ;加热坩祸使其温度达到960?1150°C,反应90?120min,生成铝铪合金液;将招給合金液饶入模铸,制成招給合金锭。本专利技术的反应机理如下:在960-1150°C高温条件下,还原剂铝锶合金熔融并在二氧化铪表面发生如下还原反应:A1-Sr+Hf02= Al-Hf+SrO 2,反应过程无污染,所使用覆盖剂六氟铪酸钾、氯化钠、冰晶石按一定配比组合,高温下可以起到助推二氧化铪表面锶热还原反应作用,从而制备出杂质元素含量低、給含量高且分布均匀的招給合金,且給在合金中部分以小尺寸Al3Hf化合物形式存在,可以抑制变形加工再结晶行为,控制晶粒大小和形状,从而提高铝铪合金的淬透性、断裂韧性和抗应力腐蚀性能等。960?1150°C高温下覆盖剂与铝铪合金均呈液态,因覆盖剂密度小于铝铪合金液,可直接与铝铪合金液分离而重复使用,提高原料利用率,降低生产成本。进一步的,所述铝锶合金的组分重量配比为:铝:锶=19?33: 3?7。进一步的,铝和锶的原料纯度彡99.8%。进一步的,所述二氧化铪为细度彡500目、纯度彡99.5%的粉体。进一步的,所述坩祸为石墨坩祸。实施例1首先将重量配比为铝:锶=26: 5、铝和锶的原料纯度多99.8%的铝锶合金放置于石墨坩祸底部,再将纯度多99.5%、细度多500目的二氧化铪粉体与冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀,各组分重量配比为:二氧化铪:冰晶石:六氟铪酸钾:氯化钠:铝锶合金=23: 50: 50: 40: 100,然后加热坩祸使其温度达到990°C,反应105min,生成铝給合金液,最后将招給合金液饶入1?铸,制成招給合金Ι?。经检测,制备得到的铝铪合金中铪含量为2.5wt%, Al+Hf = 99.8wt%,且铪在合金中部分以小尺寸Al3Hf化合物形式均匀弥散。实施例2首先将配比铝:锶=26: 3的铝锶合金放置于坩祸底部,然后将纯度彡99.5%的500目全通过二氧化铪与熔剂冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀,并覆盖于铝锶合金上部,各组分重量配比为:二氧化铪:冰晶石:六氟铪酸钾:氯化钠:铝锶合金=24: 50: 55: 42: 115 ;然后加热坩祸使其温度达到1020°C,反应120min,生成铝铪合金液;最后将招給合金液饶入1?铸,制成招給合金Ι?。经检测,制备的合金含铪量为1.9%,合金中Al+Hf = 99.5%,且铪在合金中部分以小尺寸Al3Hf化合物形式均匀弥散。实施例3首先将配比铝:锶=31: 7的铝锶合金放置于坩祸底部,然后将纯度彡99.5%的500目全通过二氧化铪原料与熔剂冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀,并覆盖于铝锶合金上部,各组分重当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝铪合金的制备方法,其特征在于,包括:将铝锶合金放置于坩埚底部,然后将二氧化铪与冰晶石、六氟铪酸钾、氯化钠混合均匀并覆盖于铝锶合金上部,各组分重量配比为:二氧化铪∶冰晶石∶六氟铪酸钾∶氯化钠∶铝锶合金=22~25∶40~60∶40~60∶30~50∶80~130;加热坩埚使其温度达到960~1150℃,反应90~120min,生成铝铪合金液;将铝铪合金液浇入模铸,制成铝铪合金锭。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:包晓刚,叶旦旺,陈康宁,朱忠雄,
申请(专利权)人:三祥新材股份有限公司,
类型:发明
国别省市:福建;35
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