CN1390965A

CN1390965A - 镁合金除铁熔剂及其生产方法

Info

Publication number: CN1390965A
Application number: CN 02136200
Authority: CN
Inventors: 吴国华; 翟春泉; 丁文江
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: CN1142301C

Abstract

一种镁合金除铁熔剂及其生产方法，化学组分除了20－35％氯化镁、5－20％氯化钾、5－20％氯化钠、1－5％氯化钙、2－10％氟化钙外，还加入了20－45％的钛化合物或锰化合物除铁剂。本发明制成的镁合金除铁熔剂能有效地降低镁合金中的铁量，改善镁合金的机械性能和耐腐蚀性能；熔剂的活性较强，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，能提高镁熔体精炼效果。

Description

镁合金除铁熔剂及其生产方法

技术领域：

本发明涉及的是一种镁合金除铁熔剂，尤其涉及一种采用钛化合物和锰化合物的镁合金除铁熔剂及其生产方法，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铁、镍、铜、铝和硅等金属及非金属杂质。另一方面，由于镁合金压铸件的材料利用率不高，一般只能达到30-50％左右，故压铸生产过程中会产生大量的废料，报废的镁合金零件随着镁合金的使用日益增多。由于镁合金废料中的铁元素的含量往往偏高，严重影响着镁合金的机械性能和抗腐蚀性能，当前镁合金废料的除铁是个需要迫切解决的问题。镁废料的除铁对于合理回收废料，节约资源，降低镁压铸件成本和环境污染，延长镁合金生命周期具有重要意义。文献(徐日瑶，镁冶金学，冶金工业出版社，1981年)介绍了由钛的低价氯化物与氯化钾、氯化钠、氯化钙和氯化镁组成的熔剂具有除铁的作用，但并没有介绍具体的配方。另外，钛的低价氯化物(如TiCl₄)不仅价格高，而且由于常温下呈液态，作为熔剂加入镁熔体中极不方便，因此有必要开发其它的镁合金除铁熔剂。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有镁合金除铁熔剂的不足，提出一种新的镁合金除铁熔剂及其生产方法，制得的除铁熔剂在镁合金废料回收过程的使用中既能除渣又能除铁，且价格低廉。

为实现这个目的，本发明提供的镁合金除铁熔剂，其成分范围为：20-35％氯化镁(MgCl₂)、5-20％氯化钾(KCl)、5-20％氯化钠(NaCl)、1-5％氯化钙(CaCl₂)、2-10％氟化钙(CaF₂)、20-45％的除铁剂。采用的除铁剂是氯化锰和二氧化钛等。

本镁合金除铁熔剂的生产方法为：将坩埚升温到一定温度后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化钙，升温到部分熔化后，加入氟化钙，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。之后加入除铁剂并用球磨机混合。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730～740℃时，将3％的除铁熔剂不断撒于液面，同时上下搅动，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铁熔剂具有显著的优点，在使用过程中本发明熔剂中的钛或锰元素会与镁熔体中的铁元素相互作用形成一种密度比较大的金属间化合物而沉淀下来，能有效地降低镁合金中的铁量，从而改善镁合金的机械性能和耐腐蚀性能。熔剂的活性较强，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。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，提高了镁熔体的精炼效果，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：

镁合金除铁熔剂成分(质量百分数)：35％氯化镁、18％氯化钾、15％氯化钠、2％氯化钙、5％氟化钙、25％氯化锰。

除铁熔剂的生产方法为：将坩埚升温到约300℃后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化钙，升温到部分熔化后，加入氟化钙，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。之后加入氯化锰并用球磨机混合。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％的除铁熔剂不断撒于液面，同时上下搅动，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ZMgAl8Zn镁合金，其铁量从0.0473％下降到0.0071％。

实施例2：

镁合金除铁熔剂成分(质量百分数)：20％氯化镁、20％氯化钾、13％氯化钠、4％氯化钙、3％氟化钙、20％二氧化钛、20％氯化锰。

本除铁熔剂的生产方法为：将坩埚升温到250℃后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化钙，升温到部分熔化后，加入氟化钙，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氯化锰并用球磨机混合。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730℃时，将3％的精炼剂不断撒于液面，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ZMgAl8Zn镁合金，其铁量从0.0465％下降到0.0057％。

实施例3：

镁合金除铁熔剂成分(质量百分数)：30％氯化镁、15％氯化钾、20％氯化钠、5％氯化钙、10％氟化钙、20％二氧化钛。

本除铁熔剂的生产方法为：将坩埚升温到350℃后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化钙，升温到部分熔化后，加入氟化钙，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。之后加入二氧化钛并用球磨机混合。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％的精炼剂不断撒于液面，同时上下搅动，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ZMgAl8Zn镁合金，其铁量从0.0479％下降到0.0062％。

Claims

1、一种镁合金除铁熔剂，其特征在于成分质量百分数为：20-35％氯化镁、5-20％氯化钾、5-20％氯化钠、1-5％氯化钙、2-10％氟化钙、20-45％的除铁剂。

2、如权利要求1所说的镁合金除铁熔剂，其特征在于采用的除铁剂是氯化锰和二氧化钛。

3、如权利要求1或2所说镁合金除铁熔剂的生产方法，其特征在于将坩埚升温后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化钙，升温到部分熔化后，加入氟化钙，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，过筛后加入除铁剂并用球磨机混合，配好的熔剂装入密闭容器中备用。