多元复合铝基中间合金及其制造 本发明多元复合铝基中间合金及其制造属于金属材料领域，具体来讲涉及一种用作铝、铝合金及锌铝合金除氢、去气、变质处理和晶粒细化的铝-钛-碳-稀土-锂多元铝基中间合金及其制造方法。
铝及其合金为传统的金属材料，由于其密度小，比强度高等优点，被广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等行业。随着现代工业及铸造新技术的发展，对铸造铝合金需求量越来越大，对合金力学性能的要求越来越高，对其使用加工性能要求越来越好，为了满足以上要求，对铝及其合金进行变质细化处理就显得十分重要。而在现行生产当中普遍采用在合金熔炼时加入金属钠盐类及六氯乙烷精练作变质处理，工艺复杂，产品质量不稳定，容易产生夹杂，在生产过程中产生的异味气体污染环境和危害工人身体健康。近年来国内外虽然已大量生产起细化晶粒作用的铝钛硼中间合金，并已在工业生产中规模应用，但因在这种中间合金生产中存在有TiB2质点的严重聚集倾向，在铝熔体中长时间停留又容易形成羽状晶，并且当铝合金中含有Zr、Cr、Mn等元素时，会降低其细化效果。因为TiC与铝具有相同的晶体结构(面心立方)和非常接近的晶格常数(TiC:a=4.32A；Al:a=4.04A)，而且其熔点又很高(3147℃)，非常稳定，因此可作为铝及其合金熔体结晶时理想的晶核。但是由于铝熔体对石墨的湿润性差，难于熔解碳，使得碳与钛化合生成TiC十分困难，这一难题至今也无新的突破。目前，Al-Ti-C中间合金的生产仅仅限于实验室规模，还未在工业生产中进行大规模的应用。
本发明多元复合铝基中间合金及其制造的目的在于为解决上述存在问题避免和克服不足，我们发明出一种多元复合含有大量TiC弥散质点的Al-Ti-C-RE-Li合金细化材料及其制造方法。
本发明多元复合铝基中间合金及其制造是在提出一种含有钛、碳、稀土、锂的铝基中间合金的工业规模制备方法，针对现有各种制备方法之不足，采用一种新颖而简便易行的含有钛、碳、稀土、锂的铝基中间合金地制备方法。用纯铝和纯钛或氟钛酸钾为原料，在带有密封盖的中频专用熔铝炉中熔配好母液之后，加入稀土和锂盐等来改善铝熔体内部的性质，以改善铝熔体和石墨碳之间的润湿性并增进碳与钛的化合生成速度，从而达到提高中间合金中TiC含量的目的，实现高效、清洁、经济生产。
本发明提出一种多元复合铝基中间合金，其化学成分组成(Wt％)为：Ti0.10-7.00,C0.50-5.00,RE0.10-10.00,Li0.10-5.00,其余为Al。
本发明中多元复合铝基中间合金的制备工艺过程如下：
1、按上述成分要求称好原料备用。
2、在带有密封盖的中频专用熔铝炉中熔化工业纯铝至750-800℃，保温10-15分钟，用C2Cl6精炼、扒渣。
3、加入润湿促进剂稀土和锂盐，保温2-5分钟后，用钟罩加入经在650-750℃烘烤之后的石墨粉(粒度≤200目)搅拌均匀之后，加入氟钛酸钾或钛粉，将熔体提温至850℃并保温10-40分钟。
4、用C2Cl6第二次精炼后、扒渣。
5、把洁净的多元复合铝基中间合金熔体浇注于锭中，在磁力作用下凝固结晶或铸挤成丝。
实施例1
称取铸铝104合金母料5Kg，在10KW井式电阻熔化炉中熔化，当熔体温度被加热到720℃时保温5-10分钟，用C2Cl6精炼后，加入Al-Ti-C-Re-Li中间合金复合变质剂，其加入量为0.1-0.3％，经搅拌后将熔体保温约12分钟，在金属型内浇注出直径40mm，高45mm的圆柱锭及标准金属型抗拉试棒检验变质效果，经T6热处理后，检验结果见下表：
ZL104合金变质前后的相关性能处理状态晶粒尺寸(um)σb(MPa)σ0.2(MPa) δ(％) HB未变质400-500 240-256 145-160 1-2 60-65变质后200 275-300 175-195 5-6 70-75
实施例2
称取铸铝107合金母料5Kg，在10KW井式电阻熔化炉中熔化，当熔体温度被加热到730℃时保温5-10分钟，用C2Cl6精炼后，加入Al-Ti-C-Re-Li中间合金复合变质剂，其加入量为0.3-0.6％，经搅拌后将熔体保温约12分钟，在金属型内浇注出直径40mm，高45mm的圆柱锭及标准金属型抗拉试棒。检验变质效果，经T6热处理后，检验结果见下表：
ZL107合金变质前后的相关性能：处理状态晶粒尺寸(um)σb(MPa)σ0.2(MPa) δ(％) HB未变质400-500 250-265165-175 1.5 85-100变质后180-200 285-395180-200 3-4 100-110
实施例3
称取铸铝117合金母料5Kg，在10KW井式电阻熔化炉中熔化，当熔体温度被加热到810℃时保温5-10分钟，用C2Cl6精炼后，加入Al-Ti-C-Re-Li中间合金复合变质剂，其加入量为0.1-0.6％，经搅拌后将熔体保温约15分钟，在金属型内浇注出直径40mm，高45mm的圆柱锭及标准金属型抗拉试棒，检验变质效果，经T6热处理后，检验结果见下表：
ZL117合金变质前后的相关性能： 处理状态初晶硅晶粒尺寸(um) σb(MPa) δ(％) HB 未变质 80-110 240-260 0.5-0.6 110-130 变质后 45-65 280-315 0.5-1.0 130-150