一种铝钪中间合金及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107587005A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201710827611.7(22)申请日2017.09.14(71)申请人深圳市中金环保科技有限公司地址518000广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室(72)发明人李文玉(74)专利代理机构北京君华知识产权代理事务所(普通合伙)11515代理人朱庆华(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种铝钪中间合金及其制备工艺(57)摘要本发明公开一种铝钪中间合金，所述铝钪中间合金各成分和重量百分比分别为：Sc：2.0%～4.0%；C≤0.05%；Cu≤0.03%；Fe：≤0.08%；Si≤0.005%；余量为Al。本发明还公开一种铝钪中间合金的制备方法，包括按照重量百分比准备直径为50～100nm的纳米钪粉、高纯铝锭、铝箔、高纯氩气；首先将高纯铝锭放入石墨坩埚中，使用电阻炉加热至950℃熔化；将直径为50～100nm的纳米钪粉放入高纯铝箔中并包紧后压入液态铝熔体中，保持10min；使用电磁搅拌工艺对熔体进行均匀化搅拌5～10min，使钪均匀分布；将熔炼合格的铝钪合金熔体浇入预热过的水冷铁模内，浇注温度为800℃，浇注完成后冷却到室温。本发明能够有效克服偏析，钪烧损少而回收率高，成本比现有对掺法更低，具有较好的经济效益。CN107587005ACN107587005A权利要求书1/1页1.一种铝钪中间合金，其特征在于：所述铝钪中间合金各成分和重量百分比分别为：Sc：2.0％～4.0％；C≤0.05％；Cu≤0.03％；Fe：≤0.08％；Si≤0.005％；余量为Al。2.根据权利要求1所述的铝钪中间合金，其特征在于：所述铝钪中间合金的各成分按照重量百分比为：Sc：2.0％；C：0.03％；Cu：0.02％；Fe：0.08％；Si：0.004％；余量为Al。3.根据权利要求1所述的铝钪中间合金，其特征在于：所述铝钪中间合金的各成分按照重量百分比为：Sc：3.0％；C：0.05％；Cu：0.03％；Fe：0.06％；Si：0.003％；余量为Al。4.根据权利要求1所述的铝钪中间合金，其特征在于：所述铝钪中间合金的各成分按照重量百分比为：Sc：4.0％；C：0.04％；Cu：0.03％；Fe：0.07％；Si：0.005％；余量为Al。5.根据权利要求1所述的铝钪中间合金，其特征在于：所述铝钪中间合金的各成分按照重量百分比为：Sc：3.0％；余量为Al。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的铝钪中间合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：A、按照重量百分比准备直径为50～100nm的纳米钪粉、高纯铝锭、高纯铝箔，以及用作保护气体的高纯氩气；B、首先将高纯铝锭放入石墨坩埚中，使用电阻炉加热至950℃熔化，并在熔体表面通入高纯氩气进行保护；C、将直径为50～100nm的纳米钪粉放入高纯铝箔中并包紧，抽真空后压入液态铝熔体中，保持10min；D、使用电磁搅拌工艺对熔体进行均匀化搅拌5～10min，使钪均匀分布；E、将熔炼合格的铝钪合金熔体浇入预热过的水冷铁模内，浇注温度为800℃，浇注完成后冷却到室温。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述纳米钪粉的直径分别为50或60或75或100nm。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：使用电磁搅拌工艺对熔体进行均匀化搅拌的时间分别为5或8或9或10min。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述高纯铝锭、高纯铝箔、高纯氩气的纯度为99.99％。2CN107587005A说明书1/5页一种铝钪中间合金及其制备工艺技术领域[0001]本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种铝钪中间合金及其制备工艺。背景技术[0002]钪是铝合金的一种变质剂，能够与铝生成弥散分布的Al3Sc相，极大地细化铝合金的组织从而提高其强度。钪对铝合金的晶粒细化效果比Ti、Zr、V等元素更强。含钪铝合金的综合性能优异，可广泛应用于航空航天等领域，是一种轻质结构材料。但钪熔点高达1541℃，且化学性质活泼。因此，制备含钪铝合金时，必须将元素钪通过铝钪中间合金的形式加入。目前制备铝钪中间合金的三类方法是对掺法(也称直接熔合法)、金属热还原法和熔盐电解法，其中对掺法最简单，但成本也最高。另外，钪和铝(熔点660℃)之间熔点差异大，不易实现均匀混合而使A13Sc相粗大，偏析严重。发明内容[0003]本发明针对现有对掺法制备铝钪中间合金时存在成本高、易偏析的缺点，进行改进，提供一种铝钪中间合金以及其制备方法。[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案