低碳高效制备高品质中间合金关键技术开发及其应用

环保和资源

低碳高效制备高品质中间合金关键技术开发及其应用

发布时间：2023-04-13

截止时间：2028-12-31

投入预算：面议

需求类型：技术难题需求

联系人：张琦

联系人电话：0516-83896150，18751512951

所在地：江苏省

简介： 目前一般采用“对掺法”制备Al-Sr中间变质合金，最高Sr含量为10wt%，并且存在难以变形、变质、潜伏期长和铸件机械性能低等问题。希望通过集成创新，综合应用中频感应熔炼、旋转除气、机械及电磁双重搅拌、铸造成型快速冷却和大变形挤压等技术，开发出一种“对掺-热挤压”新的工艺技术，制备Sr含量达20wt%的高Sr含量Al-Sr20新一代铝合金高效变质剂合金线材。并且该Al-Sr中间变质合金还具有实收率高、再现性好、无变质潜伏期、无设备腐蚀等优点，能降低约...
详细内容

需求背景

目前一般采用“对掺法”制备Al-Sr中间变质合金，最高Sr含量为10wt%，并且存在难以变形、变质、潜伏期长和铸件机械性能低等问题。希望通过集成创新，综合应用中频感应熔炼、旋转除气、机械及电磁双重搅拌、铸造成型快速冷却和大变形挤压等技术，开发出一种“对掺-热挤压”新的工艺技术，制备Sr含量达20wt%的高Sr含量Al-Sr20新一代铝合金高效变质剂合金线材。并且该Al-Sr中间变质合金还具有实收率高、再现性好、无变质潜伏期、无设备腐蚀等优点，能降低约20%的变质成本，适宜于低碳高效连续熔解熔化铸造规模生产，具有显著的经济效益，节能减排明显。

需解决的主要技术难题

生产高品质高Sr含量的Al-Sr中间合金线，必须攻克三大难关：

1. 严格控制锯加入时熔体的温度和Sr加入状态以获得Sr的高实效率；

2. 采用机械和电磁双重搅拌，除气除渣并将初级合金铸棒实行截面积大变形热挤压处理，以达到Sr分布均匀；

3. 严格控制合金中的含渣及含气量。

综合应用中频感应炉合金化技术、旋转除气技术、机械及电磁双重搅拌技术、铸造成型快速冷凝技术以及铸棒加热大变形挤压工艺技术，来制造出高Sr含量的高品质Al-Sr中间合金。需要解决的关键技术难题：

1. 中频感应炉合金化技术：在合金化环节，应用成熟的中频感应炉设备，利用电磁场的作用进行合金化处理，使得产品变质效果能在数十秒显现，基本无变质潜伏期。

2. 旋转除气技术：自主研发悬挂式旋转除气机，并运用到Al-Sr中间合金的生产中。

3. 采用“对掺-热挤压”工艺技术：对Al-Sr中间合金变质剂合金棒加热大变形挤压成型处理，使其热加工性能提高，加工出的线材表面具有光滑、无气泡、起皮、裂纹的特征。

4. 利用钛屑和铝在低温下合金化制造出Al-Ti二元中间合金采用的关键技术为：先将钛屑进行除油和剪切粉碎，然后再研磨成小于20mm尺寸。

期望实现的主要技术目标

a.制备Al-Sr20%新一代铝合金高效变质剂合金线材；

b.比传统“对掺法”制备Al-Sr中间变质合金相比降低约20%的成本；

c.利用钛屑、锆屑运用低温合金化制备技术制备AlTi和AlZr中间合金；

d.利用高效、环保型技术方法，实现节能减排25%以上；

e.实现Ti和Zr回收率98%以上。