CN1151294C - 镁合金除硅熔剂及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镁合金除硅熔剂及生产方法，其化学组分除了15-30%氯化镁、15-30%氯化钾、10-20%氟化钙、8-12%氯化钡、10-25%氟化镁、2-5%氟锆化钾外，还加入了10-20%的钛化合物和1-10%的碳酸盐。先将坩埚升温，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，再升温搅拌，浇注成块，经破碎辗磨、过筛，加入钛化合物和碳酸盐混合配成熔剂。本发明提供的镁合金除硅熔剂价格低廉，具有显著的除硅效果和优良的除渣性能，能提高镁熔体的精炼效果，改善镁合金的机械性能和耐腐蚀性能。
Description
技术领域：
本发明涉及的是一种镁合金除硅熔剂及生产方法，属于金属材料及冶金类
技术领域。
背景技术：
镁合金具有密度小，比强度和比刚度高、阻尼性能好以及电磁屏蔽等优点，近年来成为汽车和电子行业的重要轻质材料。随着金属镁在工业中应用得越来越多，对镁的纯度也提出了更高的要求，通常要求能有效地去除镁中的硅、铁、镍、铜和铝等金属杂质。目前我国大多采用硅还原法生产镁合金，故镁中含硅量较高。硅是镁合金中有害夹杂，它在镁中固溶度很小，但微小含量就能在晶界上生成与基体有较大电位差的不溶相Mg2Si，降低合金的抗蚀性。脆性相Mg2Si热处理不能溶解，从而降低了合金的塑性。因此迫切需要去除镁合金中的硅。目前普遍使用RJ2熔剂精炼镁合金，除K，Na，二种金属杂质外，很难除掉其它金属杂质(如Fe，Si，Ni等)。该熔剂对镁熔体内的夹杂物吸附性不够强，且熔剂易于混入合金液成为熔剂夹杂，严重影响合金的性能。目前国内使用较好的镁合金熔剂是上海交通大学研制的JDMJ镁合金精炼剂，该熔剂兼有熔剂保护和气体保护双重功效，能有效地防止镁合金液氧化，提高镁合金的冶金质量。且其释放出来的有害气体远远低于国家规定的排放标准，有利于环境保护和操作工人的身体健康。如文献“新型无公害镁合金熔剂的研制”(翟春泉、丁文江等，特种铸造及有色合金，1997，(4)：48-50)中所述。尽管该熔剂具有优良的除渣性能，但没有明显的除硅效果。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有镁合金熔剂的不足之处，提出一种镁合金除硅熔剂及生产方法，得到的镁合金除硅熔剂在使用过程中既能除硅又能除渣，且价格低廉。
为实现这个目的，本发明提供的镁合金除硅熔剂，其组分范围(质量百分数)为：15-30％氯化镁(MgCl2)、15-30％氯化钾(KCl)、10-20％氟化钙(CaF2)、8-12％氯化钡(BaCl2)、10-25％氟化镁(MgF2)、2-5％的氟锆化钾(K2ZrF6)、10-20％的钛化合物和1-10％的碳酸盐。
本镁合金除硅熔剂的生产方法为：将坩埚升温到一定温度后，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，升温到750-790℃，搅拌均匀，浇注成块。破碎后装入球磨机辗磨成粉状，用20-40号筛过筛。之后加入钛化合物和碳酸盐并用球磨机混合。配好的熔剂装入密闭容器中备用。
使用时，当镁合金在电阻坩埚炉内熔炼升温到～740℃时，将3％的除硅熔剂不断撒于液面，同时用精炼勺上下搅动，使镁液循环流动，以延长溶剂液滴的流程，通常保持10分钟左右液面呈光亮镜面为止。
本发明提供的镁合金除硅熔剂具有显著的除硅效果，能有效降低镁合金中的硅量，从而改善镁合金的机械性能和耐腐蚀性能。同时，本发明的熔剂活性较强，对镁熔体内的夹杂物有极强的吸附性，能有效地去除镁熔体内的夹杂物，具有优良的除渣性能，并且价格低廉。本发明的除硅熔剂与合金液有较大的比重差，粘度合适，化学稳定性好，且不易混入合金液，不与合金、炉衬和炉气发生化学反应，不产生熔剂夹杂，能提高镁熔体的精炼效果。同时有害气体较少，符合工业卫生标准及废气排放要求。
具体实施方式：
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1：
镁合金除硅熔剂组分(质量百分数)：25％氯化镁、20％氯化钾、20％氟化钙、8％氯化钡、10％氟化镁、2％的氟锆化钾、10％的氯化钛和5％的碳酸镁。
本镁合金除硅熔剂的生产方法为：将坩埚升温到约300℃后，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，升温到约750℃，搅拌均匀，浇注成块。破碎后装入球磨机辗磨成粉状，用20号筛过筛。之后加入氯化钛和碳酸镁并用球磨机混合。配好的熔剂装入密闭容器中备用。
使用时，当镁合金在电阻坩埚炉内熔炼升温到～740℃时，将3％的除硅熔剂不断撒于液面，同时用精炼勺上下搅动，使镁液循环流动，以延长溶剂液滴的流程，通常保持10分钟左右液面呈光亮镜面为止。用于镁合金，其硅量可降到0.01％以下。
实施例2：
镁合金除硅熔剂组分(质量百分数)：18％氯化镁、15％氯化钾、10％氟化钙、12％氯化钡、25％氟化镁、3％的氟锆化钾、15％的二氧化钛和2％的碳酸钙。
本镁合金除硅熔剂的生产方法为：将坩埚升温到约350℃后，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，升温到760℃，搅拌均匀，浇注成块。破碎后装入球磨机辗磨成粉状，用40号筛过筛。之后加入二氧化钛和碳酸钙并用球磨机混合。配好的熔剂装入密闭容器中备用。
使用时，当镁合金在电阻坩埚炉内熔炼升温到～740℃时，将3％的除硅熔剂不断撒于液面，同时用精炼勺上下搅动，使镁液循环流动，以延长溶剂液滴的流程，通常保持10分钟左右液面呈光亮镜面为止。用于镁合金，其硅量可降到0.008％以下。
实施例3：
镁合金除硅熔剂组分(质量百分数)：25％氯化镁、25％氯化钾、10％氟化钙、12％氯化钡、10％氟化镁、3％的氟锆化钾、10％的氯化钛和5％的碳酸钙。
本镁合金除硅熔剂的生产方法为：将坩埚升温到约350℃后，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，升温到750℃，搅拌均匀，浇注成块。破碎后装入球磨机辗磨成粉状，用20号筛过筛。之后加入氯化钛和碳酸钙并用球磨机混合。配好的熔剂装入密闭容器中备用。
使用时，当镁合金在电阻坩埚炉内熔炼升温到～740℃时，将3％的除硅熔剂不断撒于液面，同时用精炼勺上下搅动，使镁液循环流动，以延长溶剂液滴的流程，通常保持10分钟左右液面呈光亮镜面为止。用于镁合金，其硅量可降到0.01％以下。
Claims (2)
1、一种镁合金除硅熔剂，其特征在于组分的质量百分数为：15-30％氯化镁、15-30％氯化钾、10-20％氟化钙、8-12％氯化钡、10-25％氟化镁、2-5％的氟锆化钾、10-20％的钛化合物和1-10％的碳酸盐，其中，钛化合物是氯化钛、二氧化钛，碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙。
2、一种如权利要求1所说的镁合金除硅熔剂的生产方法，其特征在于将坩埚升温后，加入氯化镁、氯化钾和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙、氟化镁和氟锆化钾，升温到750-790℃，搅拌均匀，浇注成块，破碎后装入球磨机辗磨成粉状，过筛后加入钛化合物和碳酸盐并用球磨机混合，配好的熔剂装入密闭容器中备用。
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