一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法
2023-05-02 13:50:31
專利名稱：一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法，屬於金屬材料加工技術領域。
背景技術：
電纜和導線是電力行業及日常生活中的一種常用物質，全世界的用量相當大，其中鋁質電纜和導線佔絕對比例。由於其用途獨特，要求組織最好為等軸晶，以保證它的電性能和力學性能。
目前生產中採用的工藝是在鋁液中加入0.3～0.5％的稀土合金來細化晶粒，加入前需對其破碎、預熱，加入後需進行攪拌、扒渣，不僅工序繁雜，而且生產成本較高。本發明中對鋁金屬晶粒細化採用了另一種脈衝磁場處理工藝方法發明內容本發明的目的在於提供一種特殊的鋁晶粒細化的工藝方法。
為達到上述目的，本發明採用如下技術方案一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法，主要採用脈衝磁場處理，其特徵在於，該方法的具體工藝過程和步驟如下a)先將工業用純鋁鋁塊熔化，當溫度達到650-800℃時，出爐澆注，並進行脈衝磁場處理，直至鋁液凝固完畢，切斷脈衝電源，停止處理；b)採用脈衝磁場處理的工藝參數為脈衝頻率f的範圍為0.1-10Hz，磁感應強度為0.3-3.0T。
由上述的工藝方法所製得的金屬鋁最佳用於電纜和導線的製造。
本發明方法主要特點是採用了自製得水冷大空腔磁場發生器，對鋁進行非接觸式處理，在鋁液凝固過程中施加不同頻率和不同磁感應強度的脈衝磁場，通過脈衝磁場與液態鋁金屬德相互作用，改變其凝固特性，從而使其晶相組織得到顯著改善。試樣整個斷面均為細小均勻的等軸晶，這樣可完全滿足製作電纜和導線的組織要求。
本發明顯著的優點是處理效果明顯，是一種非接觸性處理方式，在處理過程中對環境和材料無任何汙染，而且本方法處理工藝簡單，操作方便。
具體實施例方式
現將本發明的具體實施例敘述於後實施例一將工業純鋁鋁塊熔化，當溫度達到670℃，出爐澆注，並進行脈衝磁場處理，直至凝固結束為止。脈衝磁場處理是在專用的自製水冷大空腔磁場發生器的作用下進行的，所採用的脈衝磁場的參數為磁感應強度為0.38T，脈衝頻率為1.2Hz。
通過金相顯微鏡觀察，可看出經脈衝磁場處理後，鋁金屬金相組織特性發生了明顯變化，組織由原來的粗大柱狀晶變成細小均勻的等軸晶。另外，該鋁金屬的力學性能和耐腐蝕性能也有很大改善，並且又提高了其導電性。
實施例二同實施例一的處理方法，將工業純鋁鋁塊熔化，當鋁溫度達660℃時，出爐澆注，並進行脈衝磁場處理，直至凝固結束為止。脈衝磁場處理是在專用的自製水冷大空腔磁場發生器的作用下進行的，所採用的脈衝磁場的參數為磁感應強度分別為0.5T，脈衝頻率為0.8Hz。
通過金相顯微鏡觀察，可看出經脈衝磁場處理後，鋁金屬金相組織特性發生了明顯變化，組織由原來的粗大柱狀晶變成細小均勻的等軸晶。另外，該鋁金屬的力學性能和耐腐蝕性能也有很大改善，並且又提高了其導電性。
權利要求
1.一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法，主要採用脈衝磁場處理，其特徵在於，該方法的具體工藝過程和步驟如下a.先將工業用純鋁鋁塊熔化，當溫度達到650-800℃時，出爐澆注，並進行脈衝磁場處理，直至鋁液凝固完畢，切斷脈衝電源，停止處理；b.採用脈衝磁場處理的工藝參數為脈衝頻率f的範圍為0.1-10Hz，磁感應強度為0.3——3.0T。
2.根據權利要求1所述的工業用鋁晶粒細化的工藝方法所製得的金屬鋁最佳用於電纜和導線的製造。
全文摘要
本發明涉及一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法，屬於金屬材料加工技術領域。本發明的一種工業用鋁晶粒細化的工藝方法，主要採用脈衝磁場處理，其特徵在於，該方法的具體工藝過程和步驟如下先將工業用純鋁鋁塊熔化，當溫度達到650－800℃時，出爐澆注，並進行脈衝磁場處理，直至鋁液凝固完畢；再採用脈衝磁場處理的工藝參數為脈衝頻率f的範圍為0.1－10Hz，磁感應強度為0.3－3.0T。採用本發明方法所製得的金屬鋁最佳用於電纜和導線的製造。經脈衝磁場處理後，鋁金屬金相組織特性發生了明顯變化，組織由原來的粗大柱狀晶變成細小均勻的等軸晶。且對力學性能、耐腐蝕性能、導電性均有很大改善。
文檔編號C22F3/02GK1560314SQ20041001684
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月10日 優先權日2004年3月10日
發明者翟啟傑, 李秋書, 李仁興, 富智愚, 李祖齊, 侯旭, 華勤, 周尚祥, 劉立強, 李海斌 申請人:上海大學