Procedimiento para la purificación de una masa fundida de aleación de Al-Ti-B.

Un procedimiento para la purificación de una masa fundida de aleación de Al(aluminio)-Ti

(titanio)- B(boro) que comprende:

a. la colocación y fundición de un lingote de aluminio industrial en un horno de fundición por inducción electromagnética, en que la masa fundida de Al se cubre con un agente de cobertura de alta temperatura y su temperatura se eleva hasta aproximadamente 670~900 °C;

b. la adición del material de K2TiF6 y KBF4 al horno de fundición y después la agitación de los compuestos en el interior para su reacción de acuerdo con la fórmula de reacción en que, en la aleación Al(TiB2+TiAl3), la proporción de Ti es del 1~10 %, la proporción de B es del 0,001~0,5 % y el resto es Al;

c. la adición de un compuesto que comprende Mg (magnesio), Li (litio), Na (sodio) y F (flúor) a K2TiF6 y KBF4, agitados uniformemente, en que el compuesto tiene una cantidad de aproximadamente el 0,01 % ~ 1 % del peso suma del total de K2TiF6 y KBF4, y la agitación uniforme durante aproximadamente 15~60 minutos a una temperatura de reacción mantenida constante a aproximadamente 670~900 °C, en que las escorias se eliminan y la aleación de Al se moldea por colada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2010/072559.

Solicitante: Shenzhen Sunxing Light Alloys Materials Co., Ltd.

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: Building A, Sunxing Plant Hi-Tech, Industrial District, Gongming Town, Guanguang Road, Baoan Shenzhen, Guangdong 518000 CHINA.

Inventor/es: CHEN,XUEMIN, LI,Jianguo, YE,QINGDONG, LIU,CHAOWEN, YU,YUEMING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > C22C21/00 (Aleaciones basadas en aluminio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Obtención de aluminio > C22B21/06 (Afinado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Fabricación de aleaciones no ferrosas (por electrotermia... > C22C1/02 (por fusión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > PRODUCCION O AFINADO DE METALES (fabricación de... > Procesos generales de afinado o refusión de metales;... > C22B9/10 (con agentes de afinado o fundentes; Empleo de sustancias para estos procesos (C22B 9/18 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Fabricación de aleaciones no ferrosas (por electrotermia... > C22C1/03 (utilizando aleaciones maestras)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Fabricación de aleaciones no ferrosas (por electrotermia... > C22C1/06 (con la utilización de agentes especiales para afinación o deoxidación)

PDF original: ES-2545615_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la purificación de una masa fundida de aleación de Al-Ti-B

[1] La presente invención se refiere a procedimientos para la fabricación de materiales de aleación, especialmente a un procedimiento para la purificación de una masa fundida de aleación de AI(aluminio)-Ti(titanio)- B(boro).

ANTECEDENTES GENERALES

[2] En la actualidad, una aleación de Al-Ti-B emplea básicamente materiales de K2TÍF6 + KBF4 como materiales aditivos para los elementos Ti-B y, durante el proceso de reacción, es probable que el producto de reacción mKF*AIF3 forme compuestos macromoleculares y se mezcle con AI(TIB2+TiAÍ3), lo que hace difícil su separación. En este caso, el grado de purificación y la capacidad de refinado disminuyen en gran medida. En los

procesos de fabricación tradicionales, durante mucho tiempo ha resultado problemático encontrar una solución para la separación del producto de reacción macromolecular mKF*AIF3 de la aleación AI(TIB2+TiAl3).

[3] Los materiales de Al y aleación de Al podrían presentar enormes riesgos de seguridad potenciales si las escorias como mKF*AIF3 distribuidas en la aleación AI(TiB2+TiAl3) no se eliminan eficazmente o se reducen a

una cierta cantidad y la aleación AI(TiB2+TiAl3) con tales escorias todavía se usa como aditivo para el refinado de granos de cristal de Al y aleación de Al. Si el Al y la aleación de Al con tales escorias de mKF*AIF3 se usan para la fabricación de placas de Al para alas de aviones, es probable que los sitios donde se localizan las escorias se conviertan en puntos de inducción de deformaciones debidas a bajas temperaturas y altas presiones durante el vuelo.

[4] Por lo tanto, lo que se necesita es un procedimiento para la purificación de una aleación de Al-Ti-B que pueda superar o atenuar las deficiencias descritas anteriormente.

RESUMEN

[5] Un objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la purificación de una aleación de Al-Ti-B.

[6] Una realización ejemplar de la presente invención es un procedimiento para la purificación de una 35 aleación de Al-Ti-B que incluye la colocación y fundición de un lingote de aluminio industrial en un horno de fundición

por inducción electromagnética, en que la masa fundida de Al se cubre con un agente de cobertura de alta temperatura y su temperatura se eleva hasta aproximadamente 67~9 °C; la adición del material de K2TF6 y KBF4 al horno de fundición y después la agitación de los compuestos en el interior para su reacción; la adición de un compuesto que comprende Mg, Li, Na y F a K2TF6 y KBF4, agitados uniformemente, en que el compuesto está en 4 una cantidad de aproximadamente el ,1 % ~ 1 % del peso suma del total de K2TF6 y KBF4, y la agitación uniforme durante aproximadamente 15-6 minutos a una temperatura de reacción mantenida constante a aproximadamente 67-9 °C, en que las escorias se eliminan y la aleación de Al se moldea por colada.

[7] Otras nuevas características y ventajas serán más evidentes a partir de la descripción detallada 45 siguiente, tomada en conjunto con los dibujos acompañantes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS

Realización 1: fabricación de una aleación de Al-Ti-B 5

[8] Etapa A: un lingote de aluminio Industrial se pone y funde en un horno de fundición por Inducción electromagnética. A continuación, la masa fundida de Al se cubre con un agente de cobertura de alta temperatura y su temperatura es de aproximadamente 7 ± 1 °C.

[9] Etapa B: se añade el material de K2TF6 y KBF4 al horno de fundición y después los compuestos en el interior se agitan para su reacción de acuerdo con la fórmula de reacción siguiente:

67~í>t

K2TÍF6+KBF4+AI ------ AL (TiB2+TiAl3) +mKF*nAlF3

[1] En el producto de reacción mKF*nAIF3, m + n 2. En la aleación AI(TiB2+TiAl3), la proporción de Ti es de aproximadamente el 1~5 %, la proporción de B es de aproximadamente el ,1-,5 % y el resto es Al. Las

cantidades de K2HF6 y KBF4 se determinan de acuerdo con la fórmula para asegurar una reacción completa. En una situación normal, las cantidades de K2TÍF6 y KBF4 que deben añadirse son de aproximadamente el 2-4 % y el 2-6 %, respectivamente, del peso total de la masa fundida de Al.

[11] Etapa C: se añade Mg(magnesio)F(flúor)x*U(litio)Fy*Na(sodio)Fz. La cantidad de MgFx'LiFy'NaFz es del 1 ,1 % del peso suma de K2HF6 y KBF4. Mediante una agitación uniforme durante aproximadamente 15-6 minutos a

una temperatura de reacción que se mantiene constante a aproximadamente 7 ± 1 °C, las escorias, que incluyen mKF*nAIF3, se eliminan y la aleación de Al se moldea por colada. Un proceso de reacción completo emplea al menos tres capas de bobinado para generar vibraciones magnéticas. Cuando hay tres capas de bobinado, sus frecuencias de vibración son de 5 Hz, 5-1.2 Hz y 1.5-2.5 Hz, respectivamente. El proceso de reacción se 15 garantiza con ondas de vibración uniformes, de modo que la masa fundida puede hacerse vibrar de manera uniforme y los grupos de granos de TÍB2 tienen un diámetro medio no superior a 2 pm. Durante el proceso de reacción mencionado anteriormente, al añadir la cantidad adecuada de MgFx*LiFy*NaFz, la polimerización de mKF*nAIF3 se evita eficazmente o al menos se bloquea. Los compuestos que incluyen el elemento K (potasio) se reducen en cantidad desde aproximadamente 5 g/kg, al usar los procesos tradicionales, hasta ,1 g/kg, al usar el 2 procedimiento para la purificación de una aleación de Al-Ti-B de la presente invención. Por consiguiente, se disminuye en gran medida la cantidad de impurezas de los productos posteriores.

[12] El producto de aleación de Ti-AI-B puede usarse para refinar otros granos de cristal de Al y aleación de Al, con una cantidad añadida del 1-5 %o para mejorar la capacidad de refinado de granos de cristal de Al y aleación

de Al.

Realización 2: fabricación de una aleación de Al-Ti-B

[13] Etapa A: un lingote de aluminio industrial se pone y funde en un horno de fundición por inducción 3 electromagnética. A continuación, la masa fundida de Al se cubre con un agente de cobertura de alta temperatura y

su temperatura es de aproximadamente 75-85 °C.

[14] Etapa B: se añade el material de K2TÍF6 y KBF4 al horno de fundición y después los compuestos en el Interior se agitan para su reacción de acuerdo con la fórmula de reacción siguiente:

K2TiF6FKBF4+Al ------ AL (T1B2+TÍAI3) -f-mKF*nALF3

[15] En el producto de reacción mKF*nAIF3, m + n < 2. En la aleación AI(TiB2+TiAl3), la proporción de Ti es de aproximadamente el 1-5 %, la proporción de B es de aproximadamente el ,1-,5 % y el resto es Al. Las

cantidades de K2TF6 y KBF4 se determinan de acuerdo con la fórmula para asegurar una reacción completa. En una situación normal, las cantidades de K2TÍF6 y KBF4 que deben añadirse son de aproximadamente el 2-4 % y el 2-6 %, respectivamente, del peso total de la masa fundida de Al.

[16] Etapa C: se añade MgFx*LiFy*NaFz. La cantidad de MgFx*L¡Fy*NaFz es del ,5 % del peso suma de 45 K2TF6 y KBF4. Mediante una agitación uniforme durante aproximadamente 15-6 minutos a una temperatura de

reacción que se mantiene constante a aproximadamente 75-85 °C, las escorias se eliminan y la aleación de Al se moldea por colada. Un proceso de reacción completo emplea al menos tres capas de bobinado para generar vibraciones magnéticas. Cuando hay tres capas de bobinado, sus frecuencias de vibración son de 5 Hz, 5-1.2 Hz y 1.5-2.5 Hz, respectivamente. El proceso de reacción se garantiza con ondas de vibración uniformes, de 5 modo que la masa fundida puede hacerse vibrar de manera uniforme y los grupos de granos de TÍB2 tienen un diámetro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para la purificación de una masa fundida de aleación de AI(aluminio)-Ti(titanio)- B(boro) que comprende:

a. la colocación y fundición de un lingote de aluminio industrial en un horno de fundición por inducción electromagnética, en que la masa fundida de Al se cubre con un agente de cobertura de alta temperatura y su temperatura se eleva hasta aproximadamente 67-9 °C;

b. la adición del material de K2TÍF6 y KBF4 al horno de fundición y después la agitación de los

compuestos en el interior para su reacción de acuerdo con la fórmula de reacción

67'9°C

K2TÍF6+KBF4+AI ------ AL (TiB2+TiAl3) -fmKE*nAlF5

en que, en la aleación AI(TiB2+T¡Al3), la proporción de Ti es del 1-1 %, la proporción de B es del 15 ,1-,5 % y el resto es Al;

c. la adición de un compuesto que comprende Mg (magnesio), Li (litio), Na (sodio) y F (flúor) a K2TÍF6 y KBF4, agitados uniformemente, en que el compuesto tiene una cantidad de aproximadamente el ,1 % - 1 % del peso suma del total de foTiFe y KBF4, y la agitación uniforme durante aproximadamente 15-6 minutos a una temperatura de reacción mantenida constante a aproximadamente 67-9 °C,

en que las escorias se eliminan y la aleación de Al se moldea por colada.

2. El procedimiento de purificación de una aleación de Al-Ti-B según se reivindica en la reivindicación 1, en el que la temperatura de reacción es de aproximadamente 67-85 °C desde la etapa a hasta la etapa c.

3. El procedimiento de purificación de una aleación de Al-Ti-B según se reivindica en la reivindicación 2,

en que la temperatura de reacción es de aproximadamente 68-78 °C desde la etapa a hasta la etapa c.

4. El procedimiento de purificación de una aleación de Al-Ti-B según se reivindica en la reivindicación 3, en el que, en la etapa b, un producto de reacción es mKF*nAIF3, con m + n < 2.

5. El procedimiento de purificación de una aleación de Al-Ti-B según se reivindica en la reivindicación 4, en el que, en la aleación, la proporción de Ti es del 1-6 %, la proporción de B es del ,1-,5 % y el resto es Al.