CN107127310A - 镁基合金的半连续铸造工艺 - Google Patents

镁基合金的半连续铸造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107127310A
CN107127310A CN201710565488.6A CN201710565488A CN107127310A CN 107127310 A CN107127310 A CN 107127310A CN 201710565488 A CN201710565488 A CN 201710565488A CN 107127310 A CN107127310 A CN 107127310A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium
alloy
fused mass
magnesium alloy
casting technique
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.)
Pending
Application number
CN201710565488.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘迎军
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.)
Henan Vector Magnesium Alloy Technology Co Ltd
Original Assignee
Henan Vector Magnesium Alloy Technology Co Ltd
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 Henan Vector Magnesium Alloy Technology Co Ltd filed Critical Henan Vector Magnesium Alloy Technology Co Ltd
Priority to CN201710565488.6A priority Critical patent/CN107127310A/zh
Publication of CN107127310A publication Critical patent/CN107127310A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/116—Refining the metal
    • B22D11/119—Refining the metal by filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明提供一种镁基合金的半连续铸造工艺，包括如下步骤：1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，得到熔体；2)继续升温，到690～700℃分批加入中间合金，配制成所需镁合金熔体；利用高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤；3)镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体流处，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。该镁基合金的半连续铸造工艺，能制得晶粒尺寸小于或等于100μm的镁合金铸锭，其没有热裂纹等缺陷，拉伸强度较传统镁合金至少提高了16％，抗腐蚀性能提高提高约30％。

Description

镁基合金的半连续铸造工艺
技术领域
本发明涉及镁合金铸造领域，特别是涉及一种镁基合金的半连续铸造工艺。
背景技术
目前镁合金生产常采用半连续铸造技术，即以一定的浇铸速度将镁合金连续浇入特制的定模——结晶器内，并以一定的速度将铸锭拉出，脱离开结晶器的已凝固成铸坯的部分立即受到来自结晶器下缘处的二次冷却水的直接冷却，锭坯的结晶层也随之连续地向中心区域推进并完全凝固结晶，待拉出所要生产的铸锭长度后，再进行第二次浇铸，直至铸坯长度达到规定尺寸后，停止铸造，卸下铸坯，铸造机底座回到原始位置，即完成一个铸次。
但是，由于镁合金是密排立方体结构，且导热能力较低，在铸造过程中容易造成晶粒粗大、成分偏析以及热裂纹等问题。因此，采用传统半连铸工艺生产的镁合金质量较差。大量试验表明，在镁合金铸造过程中，分不同的时间、不同的温度，分批加入中间合金，可以增加镁合金铸造棒的密度。此外，在黑色金属和铝合金的半连续铸造过程中施加磁场可以有效降低晶粒尺寸、减少成分偏析，提高铸件整体质量。但是，外加磁场在镁合金半连续铸造中的应用研究较少，且工艺尚不成熟。
晶粒细化还要有合金纯化一项，现在普遍采用移液泵或低压铸造方式，他们的缺点是移液过程夹带杂质，没有沉淀时间。
因此，改进现有镁合金的半连续铸造工艺，优化熔炼、铸造参数，对铸造出铸锭晶粒合适，组织均匀，不易产生热裂纹的镁合金具有重要作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种镁基合金的半连续铸造工艺，能制得晶粒尺寸小于或等于100μm的镁合金铸锭，其没有热裂纹等缺陷，拉伸强度较传统镁合金至少提高了16％，抗腐蚀性能提高提高约30％。
为此，本发明的技术方案如下：
一种镁基合金的半连续铸造工艺，包括如下步骤：
1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，熔化温度为665-685℃，得到熔体；
2)继续升温，到690～700℃分批加入中间合金，配制成所需镁合金熔体；利用高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤，除去容器底部杂质；
3)所述镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体从所述保温铸造炉底部向上至少200mm处流处，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。
步骤3)中限制熔体流出的位置，使剩余杂质过滤在保温铸造炉下部的沉淀区不能放出，保证合金铸造中的二次氧化和纯净。
该铸锭的直径为180～200mm。
进一步，所述中间合金为铝锰合金、镁锌合金、镁锰合金、镁锆合金、镁铝锌合金或镁锌锆合金。
优选，所述镁铝锌合金为AZ31B、AZ31S、AZ41M、AZ61A、AZ80A、AZ63B或AZ91镁铝锌合金。
优选，所述镁锰合金为MIC、MIM或MIS镁锰合金。
优选，所述镁锌锆合金为ZK61M或ZK60合金。
利用本发明提供的方法得到的镁合金铸锭，具有100μm或更低的晶粒尺寸，其在使用中没有热裂纹等缺陷，同时该AZ31镁合金铸锭的拉伸强度与传统镁合金相比至少提高了16％；镁合金铸锭的耐腐蚀性能至少提高30％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例1
一种镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，熔化温度为665℃，得到熔体；
2)继续升温，到700℃分批加入镁铝中间合金和镁锌中间合金；其中镁铝合金和镁锌合金质量比为3：1，配制成所需镁合金熔体；利用250mm高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤，除去容器底部杂质；
3)所述镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体从所述保温铸造炉底部向上250mm处流出，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。该铸锭的直径为200mm。
利用本发明提供的方法得到的AZ31镁合金铸锭，具有100μm的晶粒尺寸，其在使用中没有热裂纹等缺陷。该合金抗拉强度为280Mpa,屈服强度175Mpa，其力学性能，与传统镁合金相比提高了16％。
对镁合金铸锭放入5wt％NaCl溶液240H后进行失重评价,本发明的合金腐蚀速率为4.52*10-7，常规AZ31镁合金的腐蚀速率为6.80*10-7，腐蚀速率较常规AZ31镁合金降低了35％。本发明合金体现了较好的耐腐蚀性能.
实施例2
一种镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，熔化温度为675℃，得到熔体；
2)继续升温，到690℃分批加入镁铝中间合金和镁锌中间合金；其中镁铝中间合金和镁锌中间合金的质量比为6：1，配制成所需镁合金熔体；利用250mm高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤，除去容器底部杂质；
3)所述镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体从所述保温铸造炉底部向上230mm处流出，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。该铸锭的直径为180mm。
利用本发明提供的方法得到的AZ61镁合金铸锭，具有90μm的晶粒尺寸，其在使用中没有热裂纹等缺陷。该合金抗拉强度为310Mpa,屈服强度190Mpa，其力学性能，与传统AZ61镁合金相比提高了20％。
对镁合金铸锭放入5wt％NaCl溶液240H后进行失重评价,本发明的合金腐蚀速率为3.40*10-7，常规AZ61镁合金的腐蚀速率为5.66*10-7，腐蚀速率较常规AZ31镁合金降低了40％。本发明合金体现了较好的耐腐蚀性能.
实施例3
一种镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，熔化温度为685℃，得到熔体；
2)继续升温，到695℃加入6％镁锆中间合金，配制成所需镁合金熔体；利用250mm高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤，除去容器底部杂质；
3)所述镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体从所述保温铸造炉底部向上230mm处流出，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。该铸锭的直径为190mm。
利用本发明提供的方法得到的ZK60镁合金铸锭，具有80μm的晶粒尺寸，其在使用中没有热裂纹等缺陷。该合金抗拉强度为350Mpa,屈服强度250Mpa，其力学性能，与传统AZ61镁合金相比提高了18％。
对镁合金铸锭放入5wt％NaCl溶液240H后进行失重评价,本发明的合金腐蚀速率为4.07*10-7，常规AZ61镁合金的腐蚀速率为5.82*10-7，腐蚀速率较常规AZ31镁合金降低了30％。本发明合金体现了较好的耐腐蚀性能。

Claims (7)

1.一种镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)将纯镁在熔化炉中，氩气保护环境，充分熔化，熔化温度为665～685℃，得到熔体；
2)继续升温，到690℃～700℃分批加入中间合金，配制成所需镁合金熔体；利用高度落差使镁合金熔体自动流入保温铸造炉，同时对于最后流入保温铸造炉的镁合金熔体需先进行过滤，除去容器底部杂质；
3)所述镁合金熔体全部处于保温铸造炉中后，使该保温铸造炉90°翻转后静置，利用自流方式使镁合金熔体从所述保温铸造炉底部向上至少200mm处流处，经导流槽进入结晶器，待镁合金熔体结晶后得到铸锭。
2.如权利要求1所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：步骤3)中限制熔体流出的位置，使剩余杂质过滤在保温铸造炉下部的沉淀区不能放出，保证合金铸造中的二次氧化和纯净。
3.如权利要求1所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：得到铸锭的直径为180～200mm。
4.如权利要求1所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：步骤2)中所述中间合金为铝锰合金、镁锌合金、镁锰合金、镁锆合金、镁铝锌合金或镁锌锆合金。
5.如权利要求4所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：所述镁铝锌合金为AZ31B、AZ31S、AZ41M、AZ61A、AZ80A、AZ63B或AZ91镁铝锌合金。
6.如权利要求4所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：所述镁锰合金为MIC、MIM或MIS镁锰合金。
7.如权利要求4所述镁基合金的半连续铸造工艺，其特征在于：所述镁锌锆合金为ZK61M或ZK60合金。
CN201710565488.6A 2017-07-12 2017-07-12 镁基合金的半连续铸造工艺 Pending CN107127310A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710565488.6A CN107127310A (zh) 2017-07-12 2017-07-12 镁基合金的半连续铸造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710565488.6A CN107127310A (zh) 2017-07-12 2017-07-12 镁基合金的半连续铸造工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107127310A true CN107127310A (zh) 2017-09-05

Family

ID=59737901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710565488.6A Pending CN107127310A (zh) 2017-07-12 2017-07-12 镁基合金的半连续铸造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107127310A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108165784A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 洛阳晟雅镁合金科技有限公司 一种直径为720mm的ZK61M镁合金棒材制备工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101048245A (zh) * 2004-10-25 2007-10-03 昭和电工株式会社 连续铸造装置、连续铸造方法以及铝合金铸造棒
JP2010000514A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Honda Motor Co Ltd マグネシウム合金部材の製造方法
CN101792878A (zh) * 2009-02-01 2010-08-04 北京有色金属研究总院 导热耐腐蚀镁合金及其制备方法
CN102672148A (zh) * 2012-05-28 2012-09-19 重庆大学 一种纯化镁合金的新工艺
CN103722140A (zh) * 2014-01-17 2014-04-16 上海西重所重型机械成套有限公司 一种镁合金板带连续铸轧工艺及系统
CN104209486A (zh) * 2014-07-10 2014-12-17 中国重型机械研究院股份公司 一种镁合金圆坯连续铸造装置及工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101048245A (zh) * 2004-10-25 2007-10-03 昭和电工株式会社 连续铸造装置、连续铸造方法以及铝合金铸造棒
JP2010000514A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Honda Motor Co Ltd マグネシウム合金部材の製造方法
CN101792878A (zh) * 2009-02-01 2010-08-04 北京有色金属研究总院 导热耐腐蚀镁合金及其制备方法
CN102672148A (zh) * 2012-05-28 2012-09-19 重庆大学 一种纯化镁合金的新工艺
CN103722140A (zh) * 2014-01-17 2014-04-16 上海西重所重型机械成套有限公司 一种镁合金板带连续铸轧工艺及系统
CN104209486A (zh) * 2014-07-10 2014-12-17 中国重型机械研究院股份公司 一种镁合金圆坯连续铸造装置及工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108165784A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 洛阳晟雅镁合金科技有限公司 一种直径为720mm的ZK61M镁合金棒材制备工艺
CN108165784B (zh) * 2017-12-26 2019-11-26 洛阳晟雅镁合金科技有限公司 一种直径为720mm的ZK61M镁合金棒材制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106555087B (zh) 一种7系铝合金熔炼铸造方法
JP4224532B2 (ja) Ａｌ−Ｓｃ母合金の製造法およびその方法によって得られたＡｌ−Ｓｃ母合金
JP3329013B2 (ja) Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウムスクラップの連続精製方法及び装置
CN107034403B (zh) Vw64m高强耐热镁合金大锭坯半连续铸造工艺
Yu et al. Effect of calcium addition on microstructure, casting fluidity and mechanical properties of Mg-Zn-Ce-Zr magnesium alloy
CN101279361B (zh) 一种高强韧镁合金的制备方法
CN1994623B (zh) 一种7xxx系铝合金半连续铸造装置及方法
CN103805821A (zh) 一种超高强度高韧性镁合金材料及其制备方法
CN107127310A (zh) 镁基合金的半连续铸造工艺
JP5157684B2 (ja) 過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金の鋳造方法及び鋳塊
CN110387478B (zh) 一种铝硅合金铸锭的半连续铸造方法
JP3246363B2 (ja) 半溶融金属の成形方法
JP2010000514A (ja) マグネシウム合金部材の製造方法
JP5954128B2 (ja) 成形性、溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板の製造方法
JP2011012300A (ja) 銅合金及び銅合金の製造方法
Darlapudi et al. The influence of Cu, Mg and Ni on the solidification and microstructure of Al-Si alloys
CN108559891A (zh) 铝、锌、镁、钪系统的变形铝合金及其制造方法
WO2023084867A1 (ja) アルミニウム合金鋳塊、アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材の製造方法
WO2023084864A1 (ja) アルミニウム合金鋳塊、アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材の製造方法
JP6354391B2 (ja) Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系合金の連続鋳造方法
CN114875287B (zh) 一种高线径均匀度耐氧化镁合金细丝及其制备方法
JP2018003057A (ja) 物質精製方法及び装置、高純度物質の連続精製システム
JP2024086609A (ja) アルミニウム合金鍛造用素材、アルミニウム合金製鍛造品及びその製造方法
JP2024085792A (ja) アルミニウム合金製鍛造品及びその製造方法
JP2024086593A (ja) アルミニウム合金鍛造用素材、アルミニウム合金製鍛造品及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170905

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication