CN102226242A - 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法 - Google Patents

含高活泼性元素镁合金的熔炼方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102226242A
CN102226242A CN2011101693371A CN201110169337A CN102226242A CN 102226242 A CN102226242 A CN 102226242A CN 2011101693371 A CN2011101693371 A CN 2011101693371A CN 201110169337 A CN201110169337 A CN 201110169337A CN 102226242 A CN102226242 A CN 102226242A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
mineral oil
magnesium alloy
melt
magnesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011101693371A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102226242B (zh
Inventor
蒋斌
潘复生
杨青山
李瑞红
肖璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QINGHAI SUNGLOW MAGNESIUM Co Ltd
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN2011101693371A priority Critical patent/CN102226242B/zh
Publication of CN102226242A publication Critical patent/CN102226242A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102226242B publication Critical patent/CN102226242B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，包括步骤：浸油、添加和搅拌，本发明利用某些矿物油不与常用于镁合金熔炼添加的Mg、Ca、La、Ce、Y、Sr等活泼金属反应的特性，将这些金属或含这些金属的中间合金浸泡在矿物油中，可防止这些金属存放时氧化；另外，将表面吸附有矿物油的纯金属或中间合金添加到熔体中时，由于矿物油的燃点较低，矿物油将在坩埚内的合金熔体表面附近燃烧，使合金熔体表面附近的空气被快速消耗掉，形成合金熔体表面与周围空气之间的有效隔离，有效防止较高温度下合金熔体的氧化，并使高活泼性的纯金属或中间合金在与空气隔离的状态下进行充分的合金化，提高合金化效率。

Description

含高活泼性元素镁合金的熔炼方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及到一种镁合金的熔炼方法。
背景技术
镁合金具有质轻、比强度高、减振性能和电磁屏蔽性能优良等特点，已在国防军工、交通工具、3C产品等领域得到越来越广泛的应用。
为了进一步提高镁合金的综合性能，需要对镁合金的成分和组织进行改性。常用的改性方法就是在镁合金中添加适量的合金元素，特别是Ca、Sr等碱土元素和La、Ce、Y等稀土元素。这些元素均可细化镁合金的组织，从而提高镁合金的综合力学性能。添加这些元素的方法通常有以下两种：一，按配方成分的含量，将纯金属直接添加到合金熔体中；二，将含有这些元素的镁基中间合金（如Mg-20Ca、Mg-30Sr、Mg-20La、Mg-20Ce、Mg-30Y等）按配方成分的含量加入到合金熔体中。这些元素具有共同的特点，即具有很高的化学活性。在较高温度条件下，无论是在空气中还是在熔炼熔剂的覆盖下，它们都极易氧化，甚至燃烧，这将严重降低这些合金元素的合金化效率，甚至将氧化物夹杂带入合金熔体，从而恶化合金熔体的品质，损害合金产品的性能。采用真空加保护气体熔炼可在一定程度上克服上述缺点，但将增加合金的熔炼成本，也不适于工业大规模生产。
因此，需探索一种含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，以增加所需添加的高活泼性合金元素的合金化效率，同时，降低合金的熔炼成本，使其适应大规模工业生产。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，该方法利用矿物油的化学稳定特性及其易燃特性对向熔体添加过程中的高活泼性元素进行保护，达到增加所添加高活泼性元素的合金化效率的目的。
本发明的含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，包括以下步骤：
a）浸油：将高活泼性的纯金属或镁基中间合金浸泡于燃点低于680℃且不与所述纯金属或镁基中间合金发生化学反应的矿物油中，浸泡时间为5-30分钟，使矿物油充分润湿纯金属或中间合金的表面；
b）添加：按配方成分的含量，将表面吸附有矿物油的纯金属或镁基中间合金加入到镁合金熔体中，所述镁合金熔体的温度在680-740℃之间；
c）搅拌：在加入过程中，对镁合金熔体进行搅拌，添加物完全熔化后，停止搅拌，完成熔炼。
进一步，所述矿物油为工业煤油；
进一步，在步骤c的搅拌过程中，搅拌速度为10-30转/分钟，并防止镁合金熔体产生飞溅。
发明的有益效果：本发明的含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，包括步骤：浸油、添加、搅拌，本发明利用某些矿物油不与常用于镁合金熔炼添加的Mg、Ca、La、Ce、Y、Sr等活泼金属反应的特性，将这些金属或含这些金属的中间合金浸泡在矿物油中，可防止这些金属存放时氧化和添加过程中与空气接触氧化，在添加物转移过程中吸附于表面的矿物油同样可以起到隔绝空气的作用；另外，将表面吸附有矿物油的纯金属或中间合金添加到合金熔体中时，由于这些矿物油的燃点较低，在加入到合金熔体后，矿物油将在坩埚内的合金熔体表面附近燃烧，使合金熔体表面附近的空气被快速消耗掉，形成合金熔体表面与周围空气之间的有效隔离，有效防止较高温度下合金熔体的氧化，并使高活泼性的纯金属或中间合金在与空气隔离的状态下进行充分的合金化，提高合金化效率。
具体实施方式
以下将结合具体实施实例对本发明作详细介绍：
实施例1：
熔炼AZ31-0.5Sr合金，具体成分为（质量百分比）：Mg：95.20％；Al：2.90％；Zn：1.10％；Sr：0.50％；Mn、Fe、Si、Ni、Cu、Na小于0.30％。熔炼在普通坩埚电阻炉或感应炉内进行。将AZ31合金锭放入低碳钢或不锈钢坩埚内，在200℃下预热20分钟，然后升温至680℃，直至AZ31合金锭完全熔化，然后除去合金熔体中的熔渣，在此过程中采用熔剂或气体保护。
同时，将浸泡于工业煤油中达5分钟的纯金属Sr块，按配方成分加入到上述AZ31合金熔体中，按10转/分钟的速率进行搅拌，直至金属Sr块完全熔化，一般搅拌1-2分钟即可，搅拌过程中，防止镁合金熔体产生飞溅，以避免出现安全事故并减少合金损耗。
然后静置5分钟后，将合金熔体浇铸成铸锭。
采用X射线荧光光谱对铸锭进行成分分析，结果表明，AZ31中合金元素Sr的含量为0.48%，符合成分要求。
实施例2：
熔炼AZ31-0.8La合金，具体成分为（质量百分比）：Mg：94.70％；Al：3.10％；Zn：1.10％；La：0.80％；Mn、Fe、Si、Ni、Cu、Na小于0.30％。熔炼在普通坩埚电阻炉内进行。将AZ31合金锭放入低碳钢或不锈钢坩埚内，在200℃下预热20分钟，然后升温至720℃，直至AZ31合金锭完全熔化，然后除去合金熔体中的熔渣，在此过程中采用熔剂或气体保护。
同时，将浸泡于液体石蜡中达20分钟的Mg-20La中间合金块，矿物油只要满足燃点小于或等于680℃且不与常用的添加纯金属或中间合金发生化学反应即可，按配方成分加入到上述AZ31合金熔体中，按15转/分钟的速率进行搅拌，直至合金块完全熔化，搅拌过程中，防止镁合金熔体产生飞溅。
然后静置5分钟，将合金熔体浇铸成铸锭。
采用X射线荧光光谱对铸锭进行成分分析，结果表明，AZ31中合金元素La的含量为0.77%，符合成分要求。
实施例3：
熔炼AZ61-1.0Ce合金，具体成分为（质量百分比）：Mg：92.00％；Al：5.80％；Zn：0.90％；Ce：1.0％；Mn、Fe、Si、Ni、Cu、Na小于0.30％。熔炼在普通坩埚电阻炉内进行。将AZ61合金锭放入低碳钢或不锈钢坩埚内，在200℃下预热20分钟，然后升温至740℃，直至AZ61合金锭完全熔化，然后除去合金熔体中的熔渣，在此过程中采用熔剂或气体保护。
同时，将浸泡于工业煤油中达30分钟的Mg-20Ce中间合金块，按配方成分加入到上述AZ61合金熔体中，按30转/分钟的速率进行搅拌，直至合金块完全熔化，搅拌过程中，防止镁合金熔体产生飞溅。
然后静置5分钟，将合金熔体浇铸成铸锭。
采用X射线荧光光谱对铸锭进行成分分析，结果表明，AZ61中合金元素Ce的含量为1.01%，符合成分要求。
实施例4：
熔炼AZ61-0.7Y合金，具体成分为（质量百分比）：Mg：92.00％；Al：5.90％；Zn：1.10％；Y：0.70％；Mn、Fe、Si、Ni、Cu、Na小于0.30％。熔炼在普通坩埚电阻炉内进行。将AZ61合金锭放入低碳钢或不锈钢坩埚内，在200℃下预热20分钟，然后升温至700℃，直至AZ61合金锭完全熔化，然后除去合金熔体中的熔渣，在此过程中采用熔剂或气体保护。
同时，将浸泡于液体石蜡中达25分钟的Mg-30Y中间合金块，按配方成分加入到上述AZ61合金熔体中，按20转/分钟的速率进行搅拌，直至合金块完全熔化。
然后静置5分钟，将合金熔体浇铸成铸锭。
采用X射线荧光光谱对铸锭进行成分分析，结果表明，AZ61中合金元素Y的含量为0.68%，符合成分要求。
实施例5：
熔炼AZ31-0.2Ca合金，具体成分为（质量百分比）：Mg：95.60％；Al：2.90％；Zn：1.00％；Ca：0.20％；Mn、Fe、Si、Ni、Cu、Na小于0.30％。熔炼在普通坩埚电阻炉内进行。将AZ31合金锭放入低碳钢或不锈钢坩埚内，在200℃下预热20分钟，然后升温至740℃，直至AZ31合金锭完全熔化，然后除去合金熔体中的熔渣，在此过程中采用熔剂或气体保护。
同时，将浸泡于煤油中达5分钟的纯金属Ca块，按配方成分加入到上述AZ31合金熔体中，按10转/分钟的速率进行搅拌，直至金属Ca块完全熔化。
然后静置5分钟，将合金熔体浇铸成铸锭。
采用X射线荧光光谱对铸锭进行成分分析，结果表明，AZ31中合金元素Ca的含量为0.21%，符合成分要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）浸油：将高活泼性的纯金属或镁基中间合金浸泡于燃点小于或等于680℃且不与所述纯金属或镁基中间合金发生化学反应的矿物油中，浸泡时间为5-30分钟，使矿物油充分润湿纯金属或中间合金的表面；
b）添加：按配方成分的含量，将表面吸附有矿物油的纯金属或镁基中间合金加入到镁合金熔体中，所述镁合金熔体的温度在680-740℃之间；
c）搅拌：在加入过程中，对镁合金熔体进行搅拌，添加物完全熔化后，停止搅拌，完成熔炼。
2.根据权利要求1所述的含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，其特征在于：所述矿物油为工业煤油。
3.根据权利要求1或2所述的含高活泼性元素镁合金的熔炼方法，其特征在于：在步骤c的搅拌过程中，搅拌速度为10-30转/分钟，并防止镁合金熔体产生飞溅。
CN2011101693371A 2011-06-22 2011-06-22 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法 Expired - Fee Related CN102226242B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101693371A CN102226242B (zh) 2011-06-22 2011-06-22 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101693371A CN102226242B (zh) 2011-06-22 2011-06-22 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102226242A true CN102226242A (zh) 2011-10-26
CN102226242B CN102226242B (zh) 2012-11-14

Family

ID=44807239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101693371A Expired - Fee Related CN102226242B (zh) 2011-06-22 2011-06-22 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102226242B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109786A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 比亚迪股份有限公司 一种镁合金及其制备方法
CN109722554A (zh) * 2018-12-22 2019-05-07 北京航空航天大学青岛研究院 一种降低高温合金熔体与氧化物陶瓷坩埚间润湿性的方法
CN110492094A (zh) * 2019-07-12 2019-11-22 广东工业大学 一种常温塑性变形—快速固结镁合金阳极材料及其制备方法和应用
CN114279896A (zh) * 2020-09-27 2022-04-05 上海交通大学 观测铝熔液润湿角的密封室座滴法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057125A (ja) * 2004-08-18 2006-03-02 Yamaguchi Univ クラスレート化合物、クラスレート化合物の製造方法及び熱電変換素子
CN101928847A (zh) * 2010-08-31 2010-12-29 山东省科学院新材料研究所 一种镁合金熔炼工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057125A (ja) * 2004-08-18 2006-03-02 Yamaguchi Univ クラスレート化合物、クラスレート化合物の製造方法及び熱電変換素子
CN101928847A (zh) * 2010-08-31 2010-12-29 山东省科学院新材料研究所 一种镁合金熔炼工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109786A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 比亚迪股份有限公司 一种镁合金及其制备方法
CN104109786B (zh) * 2013-04-22 2016-10-05 比亚迪股份有限公司 一种镁合金及其制备方法
CN109722554A (zh) * 2018-12-22 2019-05-07 北京航空航天大学青岛研究院 一种降低高温合金熔体与氧化物陶瓷坩埚间润湿性的方法
CN110492094A (zh) * 2019-07-12 2019-11-22 广东工业大学 一种常温塑性变形—快速固结镁合金阳极材料及其制备方法和应用
CN114279896A (zh) * 2020-09-27 2022-04-05 上海交通大学 观测铝熔液润湿角的密封室座滴法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102226242B (zh) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102560206B (zh) 一种稀土铝合金活塞材料及其制备方法
CN101643872B (zh) 一种高强度、高塑性镁合金及其制备方法
CN101643871B (zh) 一种超高塑性、高强度铸造镁合金及其制备方法
CN102226242B (zh) 含高活泼性元素镁合金的熔炼方法
CN102304641A (zh) 铸造铝青铜除气脱氧工艺
CN101220433A (zh) 一种高铝镁合金
CN101376933B (zh) 一种用于含稀土镁合金熔炼的熔剂及其生产方法
CN100476002C (zh) 一种耐热铸造镁合金及其制备方法
CN102382924A (zh) 一种球墨铸铁用球化剂及其制备方法
CN103361543B (zh) 一种铈铁合金及其制备、使用方法
CN101942578B (zh) 一种镁合金复合熔剂及其制备和使用
CN102051492A (zh) 使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法
CN102517458B (zh) 使用Mg-Zr中间合金除去镁或镁合金中杂质铁的方法
CN1089812C (zh) 塑性变形阻燃镁合金及其熔炼和塑性变形工艺
CN100457943C (zh) 一种变形镁合金
CN1109115C (zh) 耐热阻燃压铸镁合金及其熔炼铸造工艺
CN102162054A (zh) 一种高强韧镁合金及其制备方法
CN107400813A (zh) 具有阻燃性的Mg‑Li‑Si镁锂合金及其加工工艺
CN102268579B (zh) 一种耐热Mg-Sr-Zn-Y合金的制备工艺
CN1540016A (zh) 铸造阻燃镁合金
CN102690963B (zh) 一种用于回收镁合金切屑的熔剂及其制备和应用方法
CN1128037C (zh) 含稀土的锡基无铅钎料及其制备方法
CN103131912B (zh) 一种氢化锶变质的高性能铝合金材料及其制备方法
CN110029249A (zh) 一种高锰含量锰铜阻尼合金与304不锈钢间焊接材料
CN102409210A (zh) 一种耐热镁合金

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: QINGHAI SANGLOW MEGNESIUM CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: CHONGQING UNIVERSITY

Effective date: 20140411

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 400044 SHAPINGBA, CHONGQING TO: 810007 XINING, QINGHAI PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140411

Address after: 810007 No. 6, Dongxin Road, Xining economic and Technological Development Zone, Qinghai, China

Patentee after: Qinghai Sunglow Magnesium Co., Ltd.

Address before: 400044 Shapingba District Sha Street, No. 174, Chongqing

Patentee before: Chongqing University

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121114

Termination date: 20190622

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee