一种卷流法制备铝铈中间合金的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料制备领域，涉及铝铈中间合金的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，稀土元素对铝合金具有良好的精炼和变质效果已经得到该领域专家的认可，尤其是在铝合金除氢除杂变质处理上。而且我国有丰富的稀土资源，选择稀土来做铝及其合金的变质剂，对我国的铝行业和稀土行业都有极其重大的意义。但是在实际应用中，稀土金属具有较高的熔点且化学性质活泼，所以在高温下极易氧化烧损，这就给稀土铝合金的研究和应用带来了困难。因此，人们对稀土铝合金的制备和应用做了大量研究，基本上可以分为以下三种:混熔法、熔盐电解法和铝热还原法。现在比较普遍的是通过混熔法制备稀土铝中间合金，用稀土铝中间合金作为稀土变质剂，优点是制备工艺简单，小批量生产方便；缺点是加热温度较高，易烧损，合金也会产生成分偏析。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种卷流法制备铝铈中间合金的方法，它所制备的铝铈中间合金能保证成分稳定、分布均匀，成本较小，且不会造成环境污染，显示出了较好的社会效益。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]本发明所述的一种卷流法制备铝铈中间合金的方法，包括以下步骤。
[0006](1)把工业纯铝放入坩祸内，加热至纯铝熔化，当铝液温度在680°C -740°C时将块状稀土铈用铝箔纸包好后，压入铝液中，在680°C -740°C温度范围内保温20-30min，其中稀土铈占总重量的百分比为12% (即共晶点成分)。
[0007](2)将盛放合金液坩祸从熔炼炉中取出，倒入卷流制浆设备内，转动速度60_120r/min，转动时间 10s_2min。
[0008](3)将合金液从卷流制浆设备出料口取出，扒渣，并浇铸在模具中。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:所采用的铝铈比例为共晶点成分，此比例铝铈中间合金熔点为铝铈合金最低值，所以熔炼温度比较低，能极大程度地降低铈的烧损，提高实收率。采用本发明的卷流制备铝铈中间合金的方法，能使合金成分稳定，分布均匀，减少了各合金元素的偏析，变质效果好。而且，本发明工艺简单可靠，操作容易，且不会造成环境污染，显示出了较好的社会效益。
【附图说明】
[0010]图1为普通工艺制备的铝铈中间合金显微组织金相图。
[0011]图2为采用本发明制备的铝铈中间合金显微组织金相图。
【具体实施方式】
[0012]本发明将通过以下实施例作进一步说明。
[0013]以下实施例中所用的卷流制浆设备为中国专利ZL201020061452.8中公开的卷流制浆设备。
[0014]实施例1。
[0015](1)把工业纯铝放入坩祸内，加热至纯铝熔化，在铝液温度在720°C时将块状稀土铈用铝箔纸包好后，压入铝液中，在720 °C温度范围内保温30min，其中稀土铈的含为12%(即共晶点成分)。
[0016](2)将盛放合金液坩祸从熔炼炉中取出，扒渣，浇铸在模具中。
[0017]实施例2。
[0018](1)把工业纯铝放入坩祸内，加热至纯铝熔化，在铝液温度在740°C时将块状稀土铈用铝箔纸包好后，压入铝液中，在740°C温度范围内保温20min，其中稀土铈的含量为12%(即共晶点成分)。
[0019](2)将盛放合金液坩祸从熔炼炉中取出，倒入具有自主知识产权的卷流制浆设备(LSPSF)内，转动速度90r/min，转动时间0.5min。
[0020](3)将合金液从卷流制浆设备(LSPSF)出料口取出，扒渣，并浇铸在模具中。
[0021]从附图1和附图2中，我们可以看出:通过本专利制备的铝铈中间合金通过共晶反应所生成的铝铈相分布很均匀，而通过普通工艺制备的铝铈中间合金产生的共晶相会发生较大的偏聚现象。当熔融态的铝铈中间合金倒入卷流制浆设备(LSPSF)内，在转管中受高速剪切力的作用，使铈元素能在合金液中分布均匀，减少成分偏析，而且由于转管的激冷效果能促进铝铈中间合金有益的共晶相析出，而且由于合金液的温度降低，能使制出的合金锭能保持低气孔率，从而制出高效的中间合金变质剂。
[0022]综上所述，通过本发明所制得的铝铈中间合金成分分布均匀，偏析少，气孔低，而且工艺简单可靠，操作方便，使用设备简单，能降低生产成本。
【主权项】
1.一种卷流法制备铝铈中间合金的方法，其特征是包括以下步骤: (1)把工业纯铝放入坩祸内，加热至纯铝熔化，当铝液温度在680°c-740°C时将块状稀土铈用铝箔纸包好后，压入铝液中，在680°C -740°C温度范围内保温20-30min，其中稀土铈占总重量的百分比为12% ； (2)将盛放合金液坩祸从熔炼炉中取出，倒入卷流制浆设备内，转动速度60-120r/min，转动时间10s_2min ； (3 )将合金液从卷流制浆设备出料口取出，扒渣，并浇铸在模具中。
【专利摘要】一种卷流法制备铝铈中间合金的方法，包括以下步骤：（1）把工业纯铝放入坩埚内，加热至纯铝熔化，当铝液温度在680℃-740℃时将块状稀土铈用铝箔纸包好后，压入铝液中，在680℃-740℃温度范围内保温20-30min，其中稀土铈占总重量的百分比为12%；（2）将盛放合金液坩埚从熔炼炉中取出，倒入卷流制浆设备内，转动速度60-120r/min，转动时间10s-2min；（3）将合金液从卷流制浆设备出料口取出，扒渣，并浇铸在模具中。本发明熔炼温度比较低，能极大程度地降低铈的烧损，提高实收率；合金成分稳定，分布均匀，减少了各合金元素的偏析，变质效果好；工艺简单可靠，操作容易，且不会造成环境污染。
【IPC分类】C22C21/00, C22C1/02
【公开号】CN105296815
【申请号】CN201510756778
【发明人】杨湘杰, 何毅, 胡传林, 易光斌
【申请人】南昌大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月10日