《一种高能超声制备铝钇中间合金的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种高能超声制备铝钇中间合金的方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103045911 A (43)申请公布日 2013.04.17 CN 103045911 A *CN103045911A* (21)申请号 201210246349.4 (22)申请日 2012.07.17 C22C 21/00(2006.01) C22C 1/02(2006.01) (71)申请人 南昌大学 地址 330000 江西省南昌市红谷滩新区学府 大道 999 号 (72)发明人 闫洪 陈华军 黄兴 胡志 (74)专利代理机构 南昌洪达专利事务所 36111 代理人 刘凌峰 (54) 发明名称 一种高能超声制备铝钇中间合金的方法 (57) 摘要 一种高能超。
2、声制备铝钇中间合金的方法， 它 包括以下步骤 ：（1） 首先把纯铝锭放入坩埚内加 热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗粒用 铝箔纸包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 725 745范围内保温 30 40 分钟， 其中稀土钇含量 为占总重量的 10 15% ；（2） 在上述合金熔体液 面下 10-15mm 处施加间歇式高能超声， 超声强度 为 0.3kw/cm2 0.5kw/cm 2； （3） 超声施加时间为 8 15min， 高能超声每次施加时间 30 50 秒， 间歇时间 30 50 秒 ；（4） 然后将合金熔体降至 700 710精炼除杂并进行浇注 ； 本发明有效 避免稀土烧。
3、损， 稀土含量稳定， 能耗低 ； 而且工艺 简单、 安全可靠， 操作方便， 保证合金成分均匀， 减 少偏析。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种高能超声制备铝钇中间合金的方法， 其特征在于所述制备方法包括以下步骤 ： （1） 首先把纯铝锭放入坩埚内加热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗粒用铝箔纸 包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 725 745范围内保温 30 40 分钟， 其中稀土钇含量 为占总重量的 。
4、10 15% ； （2） 在上述合金熔体液面下 10-15mm 处施加间歇式高能超声， 超声强度为 0.3kw/cm2 0.5kw/cm2； （3） 超声施加时间为 8 15min， 高能超声每次施加时间 30 50 秒， 间歇时间 30 50 秒 ； （4） 然后将合金熔体降至 700 710精炼除杂并进行浇注。 2. 如权利要求 1 所述的一种高能超声制备铝钇中间合金的方法， 其特征在于所述稀土 钇的纯度为 99.9%。 权 利 要 求 书 CN 103045911 A 2 1/2 页 3 一种高能超声制备铝钇中间合金的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种稀土合金的制备方法， 尤其涉及。
5、一种高能超声制备铝钇中间合金 的方法。 背景技术 0002 铝稀土中间合金是一种高效的细化变质剂， 具有良好的细化变质效果， 广泛用于 铝及其合金的细化变质处理， 可显著细化合金组织， 提高合金力学性能。在长期的研究中， 人们不断探索铝 - 稀土中间合金的制备方法， 目前制备稀土铝合金的生产方法大致概括有 以下两种 ： 1、 直接熔合法 ： 是将稀土或混合稀土金属按一定比例加入到高温铝液中， 制得 中间合金。其特点是操作方便， 合金成分含量稳定。缺点就是容易引起合金成分偏析， 造成 局部成分过浓、 分散不均匀等缺陷。 2、 熔盐电解法 ： 在电解炉内， 以氯化钾、 稀土氧化物和稀 土氯化物等作。
6、为电解质， 在铝液中电解制得铝 - 稀土中间合金。在工业铝电解槽中直接加 入稀土化合物， 通过电解制得铝 - 稀土中间合金。但在电解过程中会产生有毒气体， 污染环 境， 危害人体健康。除此之外， 合金成分难以控制， 波动范围较大。本发明是在直接熔合法 的基础上引入高能超声处理， 利用高能超声的声空化效应和声流效应使制得的中间合金成 分均匀， 防止偏析。 0003 发明内容 0004 本发明的目的在于提供了一种高能超声制备铝钇中间合金的方法， 它制备的中间 合金稀土含量稳定， 合金成分均匀， 成本低和制备过程简单的优点。 0005 本发明是这样来实现的， 一种高能超声制备铝钇中间合金的方法， 其。
7、特征在于所 述制备方法包括以下步骤 ： （1） 首先把纯铝锭放入坩埚内加热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗粒用铝箔纸 包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 725 745范围内保温 30 40 分钟， 其中稀土钇含量 为占总重量的 10 15% ； （2） 在上述合金熔体液面下 10-15mm 处施加间歇式高能超声， 超声强度为 0.3kw/cm2 0.5kw/cm2； （3） 超声施加时间为 8 15min， 高能超声每次施加时间 30 50 秒， 间歇时间 30 50 秒 ； （4） 然后将合金熔体降至 700 710精炼除杂并进行浇注 ； 所述稀土钇的纯度为 99.9%。 。
8、0006 本发明的技术效果是 ： 本发明由于采用合金成分为共晶成分， 所以熔炼温度较低， 能有效避免稀土烧损， 从而稀土含量稳定， 并降低能耗。而且工艺简单、 安全可靠， 操作方 便， 无有害气体产生。采用高能超声处理， 保证合金成分均匀， 减少偏析。 说 明 书 CN 103045911 A 3 2/2 页 4 附图说明 0007 图 1 为本发明制备的铝钇中间合金显微组织金相图。 具体实施方式 0008 下面结合实施例以及附图对本发明做进一步阐述， 实施例 1 ： 首先把纯铝锭放入坩埚内加热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗粒用 铝箔纸包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 72。
9、5保温 30 分钟， 其中稀土钇含量占总重量的 10%， 所述稀土钇的纯度为 99.9%。在上述合金熔体液面下 10mm 处施加间歇式高能超声， 超 声强度为 0.3kw/cm2， 施加时间为 8min， 高能超声每次施加时间 30 秒， 间歇时间 30 秒， 然后 将合金熔体降至 700精炼除杂并进行浇注。 0009 实施例 2 ： 首先把纯铝锭放入坩埚内加热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗 粒用铝箔纸包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 735保温 40 分钟， 其中稀土钇含量占总重量 的 15%， 所述稀土钇的纯度为 99.9%。在上述合金熔体液面下 15mm 处施加间歇式。
10、高能超声， 超声强度为 0.4kw/cm2， 施加时间为 12min， 高能超声每次施加时间 40 秒， 间歇时间 40 秒， 然后将合金熔体降至 710精炼除杂并进行浇注。 0010 实施例 3 ： 首先把纯铝锭放入坩埚内加热至熔化， 将直径为 20-100um 的稀土钇颗 粒用铝箔纸包裹， 压入到上述纯铝熔体中， 在 745保温 40 分钟， 其中稀土钇含量占总重量 的 10%， 所述稀土钇的纯度为 99.9%。在上述合金熔体液面下 15mm 处施加间歇式高能超声， 超声强度为 0.5kw/cm2， 施加时间为 15min， 高能超声每次施加时间 50 秒， 间歇时间 50 秒， 然后将合。
11、金熔体降至 710精炼除杂并进行浇注。 0011 可以看出获得的铝钇中间合金组织中共晶组织分布的很均匀。 超声波导入合金熔 体时， 声波的传播将会出现许多非线性效应， 其中主要表现为空化和声流效应， 空化和声流 所引发的力学效应中的搅拌、 分散、 冲击破坏和热学效应中整体加热、 边界处的局部加热作 用， 显著改善钇在纯铝熔液中的润湿性， 使得经过高能超声处理的铝钇中间合金中的钇能 够均匀的分散在铝溶液中， 消除成分偏析。采用间歇式高能超声处理可有效的控制反应速 率， 进一步使合金成分均匀， 也可减少反应过程中的氧化烧损。 从而所制得的铝钇中间合金 成分稳定， 氧化夹杂以及成分偏析少。 0012 综上所述， 也可从图中看出， 采用本发明得到的铝钇中间合金的组织中共晶组织 细小且分布均匀， 而且工艺简单、 安全可靠， 操作方便。 说 明 书 CN 103045911 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103045911 A 5 。