耐腐蚀铝锭及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种耐腐蚀铝锭及其制备方法。


背景技术：

2.随着我国社会经济的发展、用铝量加大，对铸造铝合金锭的相关性能提出了更高的要求，如耐腐蚀性能，高腐蚀环境，如海边设施、厨具和实验仪器等都会用到高耐腐蚀性的铝合金，目前国内用铝的高耐腐蚀用铝标准尚未统一，开发一种满足铸造性能，并具备高耐腐蚀性能的铝锭是必然趋势。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种耐腐蚀铝锭，它在满足铸造性能的前提下，具有高耐腐蚀性，满足高腐蚀环境下的用铝要求。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种耐腐蚀铝锭，它由混合废铝料经过合金化和精炼后得到，混合废铝料的组分及各组分质量百分比如下：
5.第一废铝料：25～35％；
6.第二废铝料：5～10％；
7.第三废铝料：10～25％；
8.第四废铝料：1～5％；
9.第五废铝料：5～10％；
10.第六废铝料：10～25％；以上组分总计100％；其中，
11.第一废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
12.si≤1.5％；cu≤0.1％；mg≤0.1％；mn≤0.3％；zn≤0.1％；fe≤0.5％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
13.或si≤1.5％；cu≤0.6％；mg≤0.1％；mn≤0.3％；zn≤0.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
14.第二废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
15.si≤4.0％；cu≤0.3％；mg≤0.1％；0.3％＜mn≤1.2％；zn≤0.3％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
16.或si≤4.0％；cu≤0.3％；0.3％≤mg≤1.5％；0.3％＜mn≤1.2％；zn≤0.3％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
17.或si≤4.0％；cu≤0.3％；mg≤1.5％；mn≤1.2％；zn≤1.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
18.第三废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
19.si≤1.0％；cu≤0.3％；mg≤1.0％；mn≤0.5％；zn≤0.22％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
20.或si≤1.0％；cu≤0.6％；mg≤1.5％；mn≤0.5％；zn≤0.5％；fe≤0.6％，其余为
铝和不可避免的杂质，总计100％；
21.或si≤1.0％；cu≤1.5％；mg≤1.0％；mn≤0.5％；zn≤0.7％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
22.或si≤1.0％；cu≤0.1％；mg≤1.0％；mn≤0.2％；zn≤0.1％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
23.第四废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
24.si≤1.0％；cu≤0.2％；1.5％＜mg≤3.0％；mn≤0.5％；zn≤0.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
25.或si≤1.0％；cu≤0.2％；3.0％＜mg≤6.0％；mn≤0.5％；zn≤0.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
26.第五废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
27.si≤1.0％；1.0≤cu≤2.5％；1.0％＜mg≤2.5％；mn≤0.2％；2.0≤zn≤4.0％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
28.或si≤1.0％；cu≤1.0％；1.0％＜mg≤2.5％；mn≤0.2％；2.0≤zn≤4.0％；fe≤0.6％；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
29.第六废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
30.si≤13.0％；cu≤0.5％；mg≤0.5％；mn≤0.3％；zn≤0.3％；fe≤1.5％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
31.或6.5％≤si≤11.0％；cu≤0.1％；mg≤0.5％；mn≤0.3％；zn≤0.1％；fe≤0.3％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
32.进一步，它的最终化学成分及化学成分的质量百分比如下：
33.11.0％≤si≤12.0％；cu≤0.4％；0.5％≤mg≤1.0％；0.2％≤mn≤0.4％；zn≤0.25％；0.6％≤fe≤0.9％；0.05％≤ni≤0.2％；0.05％≤ti≤0.2％；0.02％≤sr≤0.05％；ca＜10ppm；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
34.本发明还提供了一种耐腐蚀铝锭的制备方法，方法步骤中包含：
35.按照混合废铝料的各组分及各组分质量百分比备料；
36.将备料投入熔炼炉熔炼直到完全熔化，得到铝液；
37.对铝液进行合金化处理；
38.对合金化处理后的铝液取样分析其化学成分，对其化学成分进行调整，使其最终化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
39.11.0％≤si≤12.0％；cu≤0.4％；0.5％≤mg≤1.0％；0.2％≤mn≤0.4％；zn≤0.25％；0.6％≤fe≤0.9％；0.05％≤ni≤0.2％；0.05％≤ti≤0.2％；0.02％≤sr≤0.05％；ca＜10ppm；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
40.对调整后的铝液进行精炼；
41.对精炼后的铝液进行铸造、冷却，得到耐腐蚀铝锭。
42.进一步为了减少杂质，在对铝液进行合金化处理及铸造前，还分别对铝液进行扒渣处理。
43.进一步，合金化处理过程中往铝液中添加铝钛硼合金。
44.进一步为了提高sr变质效果，在精炼过程中所采用的精炼剂为除钙精炼剂。
45.进一步，精炼的参数如下：
46.精炼温度：720
‑
730℃；
47.精炼喷粉时间：20
‑
30分钟/次；
48.氮气压力：0.3
‑
0.7mpa；
49.精炼剂使用量：每吨铝液中添加精炼剂3
±
1kg。
50.进一步，备料的熔化温度为660
‑
680℃。
51.采用了上述技术方案后，本发明在铝硅系合金中添加合金元素，ni、ti、mg、mn合金元素改变铝基合金相组织结构，细化晶粒，控制初晶硅尺寸，提高耐腐蚀强度，本发明使用除钙精炼剂炉内净化，提高sr变质效果，改变共晶硅结构和形貌，进一步提高了耐腐蚀强度，本发明还通过在线加入铝钛硼，改善冶金质量，减少缺陷，进一步提高了耐腐蚀强度。
具体实施方式
52.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
53.实施例一
54.一种耐腐蚀铝锭，它由混合废铝料经过合金化和精炼后得到，混合废铝料的组分及各组分质量百分比如下：
55.第一废铝料：25％；
56.第二废铝料：10％；
57.第三废铝料：25％；
58.第四废铝料：5％；
59.第五废铝料：10％；
60.第六废铝料：25％；其中，
61.第一废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
62.si：1.5％；cu：0.1％；mg：0.1％；mn：0.3％；zn：0.1％；fe：0.5％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
63.第二废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
64.si：4.0％；cu：0.3％；mg：0.1％；mn：1.2％；zn：0.3％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
65.第三废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
66.si：1.0％；cu：0.3％；mg：1.0％；mn：0.5％；zn：0.22％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
67.第四废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
68.si：1.0％；cu：0.2％；mg：3.0％；mn：0.5％；zn：0.5％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
69.第五废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
70.si：1.0％；cu：2.5％；mg：2.5％；mn：0.2％；zn：4.0％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
71.第六废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
72.si：13.0％；cu：0.5％；mg：0.5％；mn：0.3％；zn：0.3％；fe：1.5％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
73.该耐腐蚀铝锭的最终化学成分及化学成分的质量百分比如下：
74.si：12.0％；cu：0.4％；mg：1.0％；mn：0.4％；zn：0.25％；fe：0.9％；ni：0.2％；ti：0.2％；sr：0.05％；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
75.该耐腐蚀铝锭的制备方法步骤中包含：
76.按照混合废铝料的各组分及各组分质量百分比备料；
77.将备料投入熔炼炉熔炼直到完全熔化，得到铝液；
78.对铝液进行合金化处理；
79.对合金化处理后的铝液取样分析其化学成分，对其化学成分进行调整，使其最终化学成分及各化学成分的质量百分比满足要求；
80.对调整后的铝液进行精炼；
81.对精炼后的铝液进行铸造、冷却，得到耐腐蚀铝锭。
82.为了减少杂质，在对铝液进行合金化处理及铸造前，还分别对铝液进行扒渣处理。
83.合金化处理过程中往铝液中添加铝钛硼合金。
84.为了提高sr变质效果，在精炼过程中所采用的精炼剂为除钙精炼剂。
85.精炼的参数如下：
86.精炼温度：720
‑
730℃；
87.精炼喷粉时间：20
‑
30分钟/次；
88.氮气压力：0.3
‑
0.7mpa；
89.精炼剂使用量：每吨铝液中添加精炼剂3
±
1kg。
90.备料的熔化温度为660
‑
680℃。
91.实施例二
92.一种耐腐蚀铝锭，它由混合废铝料经过合金化和精炼后得到，混合废铝料的组分及各组分质量百分比如下：
93.第一废铝料：35％；
94.第二废铝料：5％；
95.第三废铝料：25％；
96.第四废铝料：1％；
97.第五废铝料：10％；
98.第六废铝料：24％；其中，
99.第一废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
100.si：1.5％；cu：0.6％；mg：0.1％；mn：0.3％；zn：0.5％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
101.第二废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
102.si：3.0％；cu：0.3％；mg：1.5％；mn≤1.2％；zn≤1.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
103.第三废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
104.si：1.0％；cu：1.5％；mg：1.0％；mn：0.5％；zn：0.7％；fe：0.6％，其余为铝和不可
避免的杂质，总计100％；
105.第四废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
106.si：1.0％；cu：0.2％；mg：6.0％；mn：0.5％；zn：0.5％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
107.第五废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
108.si：0.8％；cu：1.0％；mg：2.0％；mn：0.2％；zn：3.0％；fe：0.6％；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
109.第六废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
110.si：10.0％；cu：0.1％；mg：0.3％；mn：0.3％；zn：0.1％；fe：0.3％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
111.该耐腐蚀铝锭的最终化学成分及化学成分的质量百分比如下：
112.si：11.0％；cu：0.3％；mg：0.8％；mn：0.4％；zn：0.25％；fe：0.8％；ni：0.1％；ti：0.1％；sr：0.03％；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
113.制备方法与实施例一相同。
114.实施例三
115.一种耐腐蚀铝锭，它由混合废铝料经过合金化和精炼后得到，混合废铝料的组分及各组分质量百分比如下：
116.第一废铝料：30％；
117.第二废铝料：7％；
118.第三废铝料：25％；
119.第四废铝料：5％；
120.第五废铝料：10％；
121.第六废铝料：23％；其中，
122.第一废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
123.或si：1.5％；cu：0.2％；mg：0.1％；mn：0.3％；zn：0.5％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
124.第二废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
125.或si：2.0％；cu：0.1％；mg：1.0％；mn：1.2％；zn：1.5％；fe：0.2％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
126.第三废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
127.si：1.0％；cu：0.1％；mg：1.0％；mn：0.2％；zn：0.1％；fe：0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
128.第四废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
129.si：1.0％；cu：0.2％；mg：4.0％；mn≤0.5％；zn≤0.5％；fe≤0.6％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
130.第五废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
131.si：0.5％；cu：1.0％；mg：2.5％；mn：0.05％；zn：4.0％；fe：0.5％；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％；
132.第六废铝料的化学成分及各化学成分的质量百分比如下：
133.si：9.0％；cu：0.1％；mg：0.5％；mn：0.3％；zn：0.1％；fe：0.3％，其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
134.该耐腐蚀铝锭的最终化学成分及化学成分的质量百分比如下：
135.si≤11.5％；cu：0.4％；mg≤0.5％；mn：0.2％；zn：0.25％；fe≤0.6％；ni：0.05％；
136.ti：0.1％；sr：0.05％；ca：5ppm；其余为铝和不可避免的杂质，总计100％。
137.制备方法与实施例一相同。
138.实施例一、实施例二和实施例三中的耐腐蚀铝锭，均通过相关盐雾试验测试，盐雾试验采用国际标准iso 9223:1992《金属和合金的腐蚀大气腐蚀性分类》，按照本发明中的配方及制备方法所制备的耐腐蚀铝锭，耐腐蚀性明显提高。
139.以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。