【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属铸造，c22c1/06，尤其涉及一种稀土金属熔剂及其应用。
技术介绍
1、铝合金产品的市场需求量巨大，生产铝合金产品多采用低压铸造工艺，铸造过程包括配料装炉、熔化、搅拌、精炼、扒渣、烧铸等步骤，由于炉料不纯、受热表面氧化等因素会导致已熔化的铝合金内部存在气体和夹杂、浮渣、熔渣等杂质，这些气体和杂质必须除尽才能保证合金铸造件的质量。金属熔剂的添加是较好的解决方法，但是目前的金属熔剂仍然存在显著不足：1、现有金属熔剂活性不高，不能完全除去铝液中的氧气、氢气和杂质成分，并会产生新的微小杂质，对铝液净化效果不能完全满足要求，2、目前铝液中主要依靠添加al-ti-b细化剂，al-sr10变质剂进行细化变质处理，但是变质效果时效性短，细化不充分，导致组织晶粒粗大，不能使内部组织达到最佳状态。
2、中国专利cn102226239a公开了一种铝或铝合金熔体净化处理用精炼熔剂及其制备方法，其熔剂包括：nacl 25-35％、kcl 25-35％、na3alf6和/或k3alf615-25％、na2so4和/或k2so44-10％、caco3和/或na2co33-10％、ref3和/或recl33-6％，该熔剂可捕获氧化铝夹杂、去除氢气、高效造干渣等。中国专利cn106811614a公开了一种硅铝合金精炼变质剂及其制备方法及压铸硅铝合金的制备方法及制备的压铸硅铝合金，按总质量剂，配方为30-40％的氯化钠、10-20％的氯化钾、10-20％的六氟铝酸钠、5-10％的磷、3-5％的硫代硫酸钠、3-8％的碳酸钙、1-3％的
3、因此，需要研发出一种新型的金属熔剂以弥补以上不足。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种稀土金属熔剂，按总重量计，所述稀土金属熔剂成分包括：稀土盐5-45％、氟硅酸盐8-30％、钠盐3-15％、钾盐1-10％、第四周期副族金属0.5-8％、现有熔剂成分补充余量。
2、进一步地，按总重量计，所述稀土金属熔剂成分包括：稀土盐12-36％、氟硅酸盐10-20％、钠盐5-10％、钾盐3-5％、第四周期副族金属2-5％、现有熔剂成分补充余量。
3、进一步地，所述稀土盐包括但不限于la盐、y盐、ce盐、pr盐、sc盐、ta盐、gd盐、yb盐中的至少一种。
4、优选地，所述稀土盐包括la盐、y盐、ce盐和sc盐。
5、进一步优选地，所述la盐、y盐、ce盐和sc盐的重量比为3-15：5-10：2-5：2-6。
6、使用氟硅酸盐可降低铝合金的熔点，并进行初步除气，在熔炼过程中发热形成高温，促使铝元素将稀土盐还原成高活性的原子态稀土金属，这种原子态稀土金属可在熔炼温度下和氢反应生成氢化物，从而实现固氢和除氢的目的，不同的原子态稀土金属活性不一，只有严格控制稀土盐包括la盐、y盐、ce盐和sc盐，利用四者的共同作用，添加剂在铝合金铸造中的除杂和除氢表现才更加优异。另外，稀土与铝和其他元素会形成高熔点化合物来充当异质晶核，组织铝合金晶粒的继续生长，细化了铝合金组织晶粒，但只有在规定la盐、y盐、ce盐和sc盐的重量比为3-15：5-10：2-5：2-6时，稀土金属盐所产生的表面能才能使细化效果最充分、细化时效最长，进而提升铝合金产品的屈服强度、抗拉强度和延伸率。
7、进一步地，所述稀土盐包括但不限于稀土金属的碳酸盐、氟化物、氯化物、磷酸盐中的至少一种。
8、进一步地，所述稀土盐包括稀土金属的碳酸盐和/或氟化物。
9、进一步地，所述la盐包括laco3。
10、进一步地，所述y盐包括yco3。
11、进一步地，所述ce盐包括cef3。
12、进一步地，所述sc盐包括scf3。
13、la盐、y盐、ce盐和sc盐的碳酸盐对产品延伸率的提高有较好效果，但是对抗拉强度作用不明显，而其氟化物对产品的抗拉强度和延伸率均有利，规定所述la盐包括laco3，所述y盐包括yco3，所述ce盐包括cef3，所述sc盐包括scf3，以上稀土盐的使用可使铝合金产品的抗拉强度和延伸率均达到最佳；值得注意的是，碳酸盐含量过多时会导致结块，需要控制两种盐的添加量。
14、进一步地，所述氟硅酸盐选自ksif、nasif、mgsif6、casif6、al2f18si3中的至少一种。
15、优选地，所述氟硅酸盐为ksif和/或nasif。
16、进一步地，所述氟硅酸盐为ksif和nasif，所述ksif和nasif的重量比为(5-10)：(5-10)。
17、进一步地，所述钠盐包括氯化钠、磷酸钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钠中的至少一种；优选为氯化钠。
18、进一步地，所述钾盐包括氯化钾、碳酸钾、磷酸钾、硫酸钾、硫代硫酸钾中的至少一种；优选为碳酸钾。
19、进一步地，所述第四周期副族金属选自ti、v、mn、fe、ni、cu、zn中的至少一种。
20、优选地，所述第四周期副族金属为ti、mn、ni中的至少一种。
21、在一种优选的实施方式中，所述第四周期副族金属为ti。
22、进一步地，本专利技术对所述现有熔剂成分不做严格规定，采用市场现有熔剂的配方即可。
23、进一步地，按现有熔剂成分的总重量计，现有熔剂成分包括碱金属和/或碱土金属的卤盐20-90％、碳酸钠0-10％、氟硅酸盐5-20％、冰晶石5-15％、硼砂2-10％、元明粉2-10％。
24、进一步地，所述碱金属和/或碱土金属的卤盐选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、溴化钾、氟化钾中的至少一种。
25、优选地，所述碱金属和/或碱土金属的卤盐为氯化钠和氯化钾，两者质量比为(3-6)：(1-3)。
26、进一步地，所述稀土金属熔剂的制备方法为：将稀土金属熔剂成分混合后搅拌、烘干即可。
27、其次，本申请还提供了所述稀土金属熔剂在铝合金制造过程中的应用。
28、进一步地，所述稀土金属熔剂的添加量占铝液重量的1-20‰，优选为5-15‰；更优选为5-10‰。添加量过高时对铝合金的机械性能提升效果并不高，并会产生较多的刺激性气体，合适量的添加才能产生最佳的产品抗拉性能、屈服性能和延伸率。
29、进一步地，所述铝合金包括但不限于铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系中的任意一种或多种的组合。
30、有益效果
31、1、本申请利用特定种类和特定用量的混合稀土在铝液温度下与其他成分共同作用，获得高活性的稀土，高活性稀土与氧的亲和力大于铝与氧的亲和力，减少了氧化铝夹杂，有利于渣、铝分离；利用原子态稀土与铝液中氢原子生成稳定固相氢化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稀土金属熔剂，其特征在于，按总重量计，所述稀土金属熔剂成分包括：稀土盐5-45％、氟硅酸盐8-30％、钠盐3-15％、钾盐1-10％、第四周期副族金属0.5-8％、现有熔剂成分补充余量。
2.根据权利要求1所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述稀土盐包括La盐、Y盐、Ce盐和Sc盐。
3.根据权利要求2所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述La盐、Y盐、Ce盐和Sc盐的重量比为3-15：5-10：2-5：2-6。
4.根据权利要求3所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述稀土盐包括稀土金属的碳酸盐和/或氟化物。
5.根据权利要求4所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述La盐包括LaCO3，所述Y盐包括YCO3，所述Ce盐包括CeF3，所述Sc盐包括ScF3。
6.根据权利要求5所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述氟硅酸盐选自KSiF、NaSiF、MgSiF6、CaSiF6、Al2F18Si3中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述氟硅酸盐为KSiF和/或NaSiF。
8
9.根据权利要求1-8任一项所述的稀土金属熔剂在铝合金制造过程中的应用。
10.根据权利要求9所述的稀土金属熔剂在铝合金制造过程中的应用，其特征在于，所述稀土金属熔剂的添加量占铝液重量的1-20‰。
...【技术特征摘要】
1.一种稀土金属熔剂，其特征在于，按总重量计，所述稀土金属熔剂成分包括：稀土盐5-45％、氟硅酸盐8-30％、钠盐3-15％、钾盐1-10％、第四周期副族金属0.5-8％、现有熔剂成分补充余量。
2.根据权利要求1所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述稀土盐包括la盐、y盐、ce盐和sc盐。
3.根据权利要求2所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述la盐、y盐、ce盐和sc盐的重量比为3-15：5-10：2-5：2-6。
4.根据权利要求3所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述稀土盐包括稀土金属的碳酸盐和/或氟化物。
5.根据权利要求4所述的稀土金属熔剂，其特征在于，所述la盐包括laco3，所述y盐包括yco3，所述ce...
【专利技术属性】
技术研发人员：周书红，魏勇，李焕荣，魏子莫，魏文典，
申请(专利权)人：徐州思源铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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