CN102051492A - 使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法 - Google Patents

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Abstract

一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，在镁合金熔炼过程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。本发明适用于含有合金元素Al的镁合金中杂质铁的去除，其方法具有除铁效果稳定，除铁时杂质带入少，熔体氧化程度小，无有害气体释放。

Description

使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法
技术领域
本发明涉及镁合金的熔炼净化，提高镁合金产品耐蚀性技术领域，具体涉及一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法。
背景技术
镁合金中的Fe杂质会严重影响合金的耐蚀性，因此镁合金中Fe杂质的含量受到严格限制。镁合金的生产以及回收再利用，必须有效地除去其中的Fe杂质。
现有的镁合金熔炼除Fe方法，都是在熔炼中使用熔剂的除Fe方法，如采用含有B元素、Ti元素、Mn元素的氧化物，氯化物，氟化物等，这些熔剂中的B元素、Ti元素、Mn元素与熔化状态镁合金中的杂质Fe元素形成稳定的化合物，在液态镁合金中沉淀或进入熔渣而除去。由于熔剂与镁液存在润湿性问题，熔剂中的除Fe有效元素进入镁液中的收得率低，在熔炼过程中，氯化物、氟化物的高温挥发与分解会释放有害气体。此外，熔剂除铁还容易向镁液中带入杂质，增加镁液的氧化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有镁合金熔炼过程中熔剂除Fe方法中存在的不足，而提供一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法。通过中间合金向液态合金中提供元素物质是一种通用方法，具有时间短、温度低，收得率高的特点。
为实现上述目的，本发明使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法：
在镁合金熔炼过程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。
本发明的具体特征如下：
（1）将镁合金在非铁质坩埚中熔化，使熔体温度达到680~780℃；
（2）向上述熔体中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B，Al-B中间合金的加入量按加入的B元素与镁合金及中间合金中的全部Fe元素结合成FeB所需B量的2~20倍加入；
（3）对熔体进行搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在680~780℃静置2~15分钟后浇铸。硼元素在熔化状态的镁合金中与杂质铁元素结合成稳定的FeB而除去。
所述的Al-B中间合金中， B元素含量为1~5%，单个杂质元素含量≤0.5%，杂质元素总和≤1.0%，上述百分数为质量百分数，余量为Al。
使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法具有Al-B中间合金用量少，除Fe过程无有害气体释放，且除Fe效果稳定，适用于工业规模。
具体实施方式
使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的具体方法如下：
（1）、将杂质Fe含量超过镁合金产品相关标准要求的镁合金置于非铁质坩埚（如石墨粘土坩埚、碳化硅坩埚）或非铁质炉衬的熔炼炉中，加热至680~780℃。 
（2）、加入Al-B中间合金，该中间合金的加入量，以中间合金中B元素与镁合金和中间合金中的全部Fe元素结合成FeB，所需B量的2-20倍加入。
中间合金生产企业所生产的Al-B中间合金，其B元素含量一般在1～5%之间，使用B元素含量高的中间合金，带入的Al量低，可以简化后续的熔体Al含量调整工序。
（3）、对熔体进行轻微搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在680~780℃静置2~15分钟后浇铸。在Al-B中间合金熔化后，可以向熔体中通入氩气等气体进行精炼。
实例1
原牌号为AZ91D的镁合金压铸件边角料和回炉料共2.3kg，合金中杂质Fe的平均含量为0.014%（质量分数，以下相同）。Al-B中间合金，其B元素含量3.46%，杂质Fe含量0.44%，其它单个杂质元素含量不大于0.2%，余量为Al。
将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。
镁合金熔体温度700℃，加入Al-B中间合金9g。中间合金熔化后，静置5min，浇入石墨模中。
化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0.0031%，B含量0.0015%。
除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金牌号和化学成分》对AZ91D镁合金中杂质Fe含量的要求。
实例2
原牌号为AZ31B镁合金1.7kg，其中杂质Fe含量0.01%。Al-B中间合金，其B元素含量3.46%，杂质Fe含量0.44%，其它单个杂质元素含量不大于0.2%，余量为Al。
将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。
镁合金熔体温度740℃，加入Al-B中间合金6g。中间合金熔化后，通入氩气进行精炼，精炼后静置10min，浇入石墨模中。
化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0.0020%，B含量0.0010%。
除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金牌号和化学成分》对AZ31B镁合金中杂质Fe含量的要求。
实例3
原牌号为AZ61A镁合金2.7kg，其中杂质Fe含量0.0090%。Al-B中间合金，其B元素含量1.31%，杂质Fe含量0.30%，其它单个杂质元素含量不大于0.2%，余量为Al。
将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。
镁合金熔体温度760℃，加入Al-B中间合金12g。中间合金熔化后，通入氩气进行精炼，精炼后静置2min，浇入石墨模中。
化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0.0030%，B含量0.0009%。
除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金牌号和化学成分》对AZ61A镁合金中杂质Fe含量的要求。 

Claims (3)

1.一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征在于：在镁合金熔炼过程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。
2.根据权利要求1所述的使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征在于具体方法如下：
（1）将镁合金在非铁质坩埚中熔化，使熔体温度达到680~780℃；
（2）向上述熔体中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B，Al-B中间合金的加入量按加入的B元素与镁合金及中间合金中的全部Fe元素结合成FeB所需B量的2-20倍加入；
（3）对熔体进行搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在680~780℃静置2~15分钟后浇铸。
3.根据权利要求1或2所述的使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征在于：所述的Al-B中间合金中， B元素含量为1~5%，单个杂质元素含量≤0.5%，杂质元素总和≤1.0%，上述百分数为质量百分数，余量为Al。
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