一种铝钛硼丝及其制备方法与流程

本发明属于金属材料，特别涉及一种铝钛硼丝及其制备方法。

背景技术：

1、铝钛硼线材是连续铸造过程中优良的晶粒细化剂，可改善铸件的晶粒结构。在al-ti-b体系中，主要包含tib2和tial3颗粒，其中tial3颗粒在添加后会溶解，提高熔体中溶解钛的含量，而起关键作用的tib2是以颗粒的形式存在，直径越细小，其对铝或铝合金的晶粒细化能力就越强。

2、目前工业化生产铝钛硼丝主要用氟盐法，将氟钛酸钾和氟硼酸钾的混合盐和液态铝发生化学反应制备而成，因tib2本身特性导致其极易发生团聚；另外tial3平均尺寸多数≥30μm，溶解时间慢，这些问题导致常规的方法生产的铝钛硼丝需要添加2kg/t以上，tp1测试实验才能获得110μm的晶粒度。

3、现有技术通常采用稀土掺杂方法以改善铝钛硼中的tial3、tib2粒子形貌和尺寸，以及解决tib2粒子易聚集的问题，如专利授权号为cn112011704b的中国专利，通过添加稀土氧化物或稀土氟化物，改善细化剂中tial3、tib2粒子的尺寸、形貌、分布，获得更高细化性能的晶粒细化剂。然而在实际生产过程中，通过稀土改善tial3、tib2粒子形貌和尺寸的效果依然不明显。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的至少一种缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种细化效果优异的铝钛硼丝及其制备方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种铝钛硼丝，包括如下组分：

3、4.8～5.2wt％ti，0.9～1.1wt％b，0.03～0.06wt％v，0.03～0.04wt％k，余量为al以及不可避免的杂质。

4、进一步提供前述铝钛硼丝的制备方法，包括如下步骤：

5、s1、将氟钛酸钾和氟硼酸钾按比例混合，获得混合氟盐；

6、s2、将所述混合氟盐加入铝液中，并加入含钒和钾的中间合金，然后进行精炼，获得铝合金熔体；

7、s3、将所述铝合金熔体进行铸造并热轧，获得铝钛硼丝；

8、其中，所述铝钛硼丝包括如下组分：

9、4.8～5.2wt％ti，0.9～1.1wt％b，0.03～0.10wt％v，0.03～0.10wt％k，余量为al以及不可避免的杂质。

10、本发明的有益效果在于：本发明通过在铝钛硼丝中加入一定量的钒和钾，可有效改善tib2颗粒的表面性能，从而抑制相邻tib2颗粒之间的团聚。经检测，本发明所提供的铝钛硼丝中tial3平均颗粒≤25μm；tib2分布弥散，无团聚，且平均粒径≤2μm；本发明的铝钛硼丝仅需添加常规一半的添加量(1kg/t)甚至更少，就能在tp1实验中获得110μm的晶粒度。

技术特征：

1.一种铝钛硼丝，其特征在于，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述铝钛硼丝，其特征在于，包括如下组分：

3.根据权利要求1所述铝钛硼丝，其特征在于，包括如下组分：

4.根据权利要求1所述铝钛硼丝，其特征在于，包括如下组分：

5.一种铝钛硼丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述铝液的制备方法为：将重熔铝锭融化后，当温度达到740℃以上时用惰性气体进行杂质和氢气的消除处理，获得所述铝液。

7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述混合氟盐以10～60kg/min的加料速率加入所述铝液中，并进行搅拌；

8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述精炼的精炼温度为750～880℃，精炼时间为30～120min。

9.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述铸造的冷却速度为20～60℃/s。

技术总结本发明属于金属材料技术领域，特别涉及一种铝钛硼丝及其制备方法。其中，所述铝钛硼丝包括如下组分：4.8～5.2wt％Ti，0.9～1.1wt％B，0.03～0.10wt％V，0.03～0.10wt％K，余量为Al以及不可避免的杂质。本发明所提供的铝钛硼丝及其制备方法可有效避免TiB2团聚，同时在添加常规添加量一半时便可实现在TP1实验中的110μm晶粒度。技术研发人员：贾伟,罗韶辉,徐斌,宋诚受保护的技术使用者：安美奇铝业（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11