一种高硼含量Ａｌ－Ｂ中间合金的制备方法技术

本发明专利技术属于铝基中间合金的制备技术，具体地说是一种高硼含量（～８ｗｔ％Ｂ）铝硼中间合金的半固态金属模铸造或连续铸造制备方法。该方法通过将高硼含量铝硼中间合金熔体加热至１３００±２５℃，搅拌１－２ｍｉｎ后保温８－１５ｍｉｎ，清除被硼铝化合物包裹的熔盐（渣），获得高质量铝硼中间合金熔体；将上述合金熔体冷却至８５０±５０℃，倒出表层熔盐，对熔体进行搅拌；将以上熔体浇入金属模或进行连续凝固，实现快速或亚快速凝固，制备成铝硼中间合金。采用本发明专利技术获得的铝硼中间合金，硼含量达８ｗｔ％左右，硼以颗粒状ＡｌＢ１２化合物形式分布于铝基体中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝基中间合金的制备技术，具体地说是一种高硼含量( 8wt% B)铝硼中间合金的半固态金属模铸造或连续铸造制备方法。
技术介绍
为了降低或消除过渡族微量元素对纯铝及铝合金导电性的影响，通常在熔炼电工 用纯铝及铝合金时向熔体中加入一定量的Al-B中间合金，使过渡族元素形成硼化物而得 以沉淀去除。从保证导电铝质量的角度出发，工业生产中希望使用硼含量尽可能高的Al-B 中间合金，要求硼以硼铝化合物颗粒的形式弥散分布于铝基体中。目前，生产的Al-B中间 合金硼含量较低(< )、且通常含有过渡族元素Ti，不能很好地满足电工用铝生产厂 家的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高硼含量Al-B中间合金的半固态金属模铸造或连续铸 造制备方法，解决目前Al-B中间合金中硼含量不够高，且通常含有Ti的问题。本专利技术的技术方案是，对铝硼中间合金熔体采用半固态金属 模铸造或连续铸造方法制备高硼含量铝硼中间合金。所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，将用KBF4与铝熔体进行化学反应获 得的硼含量为5-8wt %的高硼含量铝熔体加热至1300 士 25°C，搅拌l-2min后保温8-15min， 清除被硼铝化合物包裹的熔盐，获得的高质量铝硼中间合金熔体。所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，将获得的高质量铝硼中间合金熔体 冷却至850士50°C，对熔体进行搅拌。所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，将850士50°C的铝硼中间合金熔体浇 入金属模或进行连续凝固，实现快速或亚快速凝固，制备铝硼中间合金；中间合金中，硼含 量为5-8wt%，硼以颗粒状AlB12化合物形式分布于铝基体中。本专利技术的原理如下应用中国专利技术专利申请(申请号200910012841. 3，申请日=2009. 7. 31)获取高硼 含量的铝硼合金熔体中的硼铝化合物倾向聚集于坩埚底或侧壁，且硼铝化合物经常会包裹 一些的熔盐(渣)。为此，本专利技术将熔体加热至1300 士 25°C，搅拌l-2min后保温8-15min， 消除硼铝化合物的爬壁现象，清除被硼铝化合物包裹的熔盐(渣)，获得高质量铝硼中间合 金熔体。硼在铝中的溶解度较小，从有关的相图来看，要溶解近8wt %的硼，合金熔体温度应 在1400°C以上。高温不仅使合金熔炼困难，而且巨大的凝固温度范围也给凝固制备带来了 麻烦，容易形成偏析、组织粗大等缺陷。这一困难可以通过使用半固态金属模铸造或连续铸 造技术解决。研究表明，通过将上述高温合金熔体冷却至850 士 50°C，对熔体进行搅拌，可以 形成B以AlB12化合物粒子形式悬浮于熔体内的悬浊液。此悬浊液黏度不大，适于铸造。研究表明用这种熔体铸出的铝硼中间合金宏观偏析轻，AlB12化合物粒子弥散程度较高。本专利技术的有益效果是本专利技术通过对应用专利申请(申请号200910012841. 3，申请日=2009. 7. 31)获取的高硼含量中间合金熔体进行适当的高温净化处理、低温搅拌处理，用半固态金属模铸造 或连续铸造的方法制备高硼含量铝硼中间合金，硼以颗粒状AlB12化合物形式分布于铝基 体中，含量可高达8wt%。附图说明图1半固态金属模铸造含硼量为 8wt%样品的微观组织。高硼含量的Al-B合金 熔体经1300°C保温lOmin，随炉降温至850°C，以200转/分速度对熔体进行搅拌2min。图 中，白色为铝基体，小颗粒为AlB12颗粒。图2半固态金属模铸造含硼量为 8wt%样品的微观组织。高硼含量的Al-B合金 熔体经1280°C保温lOmin，随炉降温至900°C，以400转/分速度对熔体进行搅拌2min。图 中，白色为铝基体，小颗粒为AlB12颗粒。图3半固态金属模铸造含硼量为 8wt%样品的微观组织。高硼含量的Al-B合金 熔体经1310°C保温12min，随炉降温至810°C，以600转/分速度对熔体进行搅拌2min。图 中，白色为铝基体，小颗粒为AlB12颗粒。具体实施例方式实施例1取纯铝2公斤、粉状KBF42公斤(粒度160目-300目)，使用中频感应炉熔炼。应 用专利申请(申请号200910012841.3，申请日2009. 7. 31)的技术获取硼含量为 8wt% 的Al-B合金熔体。将获得的高硼含量的Al-B合金熔体加热至约1300°C，以200转/分速 度搅拌Imin后，保温lOmin，使硼铝化合物溶解，消除爬壁现象，并使被硼铝化合物包裹的 熔盐(渣)暴露于熔体，得以清除，获得高质量铝硼中间合金熔体；关闭加热电源，使铝硼中 间合金熔体随炉降温至850°C ；倒出熔体上部浮盐，以200转/分速度对熔体进行搅拌2min， 浇入直径为Φ80πιπι的铁模，凝固成铝硼中间合金。金相分析表明，硼以AlB12颗粒的形式弥散分布于铝基体中，见图1。化学分析表 明，中间合金中硼含量为 8wt %。实施例2高硼含量的Al-B合金熔体获取方法与实施例1相同。将获得的高硼含量的Al-B 合金熔体加热至约1280°C，以400转/分速度搅拌Imin后，保温Smin，使硼铝化合物溶解， 消除爬壁现象，并使被硼铝化合物包裹的熔盐(渣)暴露于熔体，得以清除；将高质量铝硼 中间合金熔体随炉降温至900°C，倒出熔体上部浮盐，以400转/分速度对熔体进行搅拌 2min后，浇入直径为Φ80πιπι的铁模，凝固成铝硼中间合金。金相分析表明，硼以AlB12颗粒的形式弥散分布于铝基体中，见图2。化学分析表 明，中间合金中硼含量为 8wt %。实施例3高硼含量的Al-B合金熔体获取方法与实施例1相同。将获得的高硼含量的Al-B合金熔体加热至约1310°C，以600转/分速度搅拌2min，保温12min，使硼铝化合物溶解，消 除爬壁现象，并使被硼铝化合物包裹的熔盐(渣)暴露于熔体，得以清除；将高质量铝硼中 间合金熔体随炉降温至810°C，倒出熔体上部浮盐，以600转/分速度对熔体进行搅拌2min 后，浇入直径为Φ80πιπι的铁模，凝固成铝硼中间合金。 金相分析表明，硼以AlB12颗粒的形式弥散分布于铝基体中，见图3。化学分析表 明，中间合金中硼含量为 8wt %。权利要求一种高硼含量Al B中间合金的制备方法，其特征在于，对铝硼中间合金熔体采用半固态金属模铸造或连续铸造方法制备高硼含量铝硼中间合金。2.按照权利要求1所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，其特征在于，将用KBF4 与铝熔体进行化学反应获得的硼含量为5-8wt%的高硼含量铝熔体加热至1300士25°C，搅 拌l-2min后保温8-15min，清除被硼铝化合物包裹的熔盐，获得的高质量铝硼中间合金熔 体。3.按照权利要求2所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，其特征在于，将获得的 高质量铝硼中间合金熔体冷却至850士50°C，对熔体进行搅拌。4.按照权利要求3所述的高硼含量Al-B中间合金的制备方法，其特征在于将 850士50°C的铝硼中间合金熔体浇入金属模或进行连续凝固，实现快速或亚快速凝固，制备 铝硼中间合金；中间合金中，硼含量为5-8wt %，硼以颗粒状AlB12化合物形式分布于铝基体 中。全文摘要本专利技术属于铝基中间合金的制备技术，具体地说是一种高硼含量(～8wt％B)铝硼中间合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硼含量Ａｌ－Ｂ中间合金的制备方法，其特征在于，对铝硼中间合金熔体采用半固态金属模铸造或连续铸造方法制备高硼含量铝硼中间合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵九洲，王云利，赵洪生，王青亮，栗争光，兴成尧，沈利，
申请(专利权)人：包头铝业有限公司，中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]