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快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑、制備方法及應(yīng)用

1071   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:上海航天精密機(jī)械研究所  
2023-12-06 16:33:06
權(quán)利要求書: 1.一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,包括如下步驟:(1)將坩堝刷上涂料后,將純鎂置入坩堝并升溫至純鎂完全熔化,升溫過程中在熔化的純鎂表面鋪撒覆蓋劑;

(2)純鎂完全熔化后,升溫至700℃ 850℃;

~

(3)在步驟(2)所得產(chǎn)物中加入稀土中間合金,熔化后攪拌均勻,撇渣;

(4)在步驟(3)所得產(chǎn)物中加入快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑進(jìn)行精煉;

(5)精煉完成后對所得產(chǎn)物進(jìn)行撈渣、靜置,得到鎂合金熔體;

步驟(4)中,快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑包括如下質(zhì)量百分比的組分:CaCl218~35%;

BaCl210~22%;

NaCl0.5 10%;

~

CaF21~8%;

BaBr20.5~12%;

KBr、NaBr或CaBr2中的一種以上15~25%;

KCl余量;

步驟(2)中加入的稀土中間合金中的稀土元素質(zhì)量占步驟(5)所得鎂合金熔體質(zhì)量的百分比為≥6%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,步驟(4)中,快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的制備方法包括如下步驟:S1將CaCl2、BaCl2、NaCl、CaF2、BaBr2、KCl和KBr、NaBr或CaBr2中的一種以上在200℃~

230℃條件下分別烘干脫水,并存放于干燥密閉容器中備用;

S2將坩堝升溫至230℃ 270℃;

~

S3將CaCl2、NaCl和KCl混合均勻后得到混合鹽A;將BaCl2、BaBr2和KBr、NaBr或CaBr2中的一種以上混合均勻后得到混合鹽B;

S4將混合鹽A加入坩堝中,升溫至部分熔化后加入混合鹽B,并將坩堝升溫至720 790~℃,直至混合鹽完全融化;

S5將完全熔化后的混合鹽攪拌后,澆注到模具中,凝固冷卻后得到塊狀熔劑;

S6將塊狀熔劑破碎后與CaF2混合,并進(jìn)行碾磨和過篩后,放于干燥密閉容器備用。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟S5中,將完全熔化后的混合鹽攪拌1 20min后,澆注到模具中。

~

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟(4)中所加入的含溴精煉劑的質(zhì)量占步驟(5)所得鎂合金熔體質(zhì)量的1 5%。

~

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟(4)中進(jìn)行精煉的時(shí)間為5 30min,精煉時(shí)不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;

~

所述步驟(5)中靜置時(shí)間為10 20min。

~

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟(2)中加入的稀土中間合金中的稀土元素包括Gd、Y、Nd、La、Ce、Sm、Sc、Er、Dy、Ho、Yb或Eu中的一種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟(1)中的涂料為滑石粉、水玻璃和水的混合溶液;步驟(2)中的覆蓋劑為RJ?1,RJ?2或JDMF中的一種以上;加入覆蓋劑的質(zhì)量不大于純鎂及稀土中間合金總重量的5%。

說明書: 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑、制備方法及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料及冶金技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑、制備方法及應(yīng)用。背景技術(shù)[0002] 鎂及鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度小、比強(qiáng)度比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),輕量化潛力巨大,在航空航天、軍工、汽車、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。[0003] 近年來,隨著航空航天、國防軍工的發(fā)展,非主承力結(jié)構(gòu)件對材料的室溫、高溫強(qiáng)韌性提出了更高的要求,傳統(tǒng)鎂合金的性能漸漸難以滿足服役需要。研究中發(fā)現(xiàn),在鎂中引入稀土元素可以有效提升鎂合金的綜合服役性能。稀土原子通過在熱處理時(shí)固溶進(jìn)鎂基體,引發(fā)強(qiáng)烈的晶格畸變,降低基面與非基面滑移阻力差異,能起到提升合金力學(xué)性能、增加合金塑性的作用。稀土鎂合金還能在后續(xù)時(shí)效過程中析出富稀土相,極大提升合金的室高溫力學(xué)強(qiáng)度和耐熱、抗蠕變性能。近幾年開發(fā)稀土鎂合金如W63Z,研制的大型復(fù)雜鑄件本體室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到330MPa,延伸率超過3%,已在多型號航天器產(chǎn)品上獲得批量工程應(yīng)用。[0004] 但鎂和稀土化學(xué)性質(zhì)都十分活潑,高溫下合金熔體極易與大氣反應(yīng)形成氧化鎂、稀土氧化物、碳化物等雜質(zhì),這些雜質(zhì)往往伴隨著縮松,且會(huì)在鎂合金中形成微裂紋,極大降低材料的力學(xué)性能,所以在熔煉鎂合金時(shí)需要向熔體內(nèi)加入精煉劑以除去各類夾雜物。目前針對稀土鎂合金,多采用JDMJ或RJ6進(jìn)行精煉。JDMJ在凈化ZM5、ZM6等牌號鎂合金具有優(yōu)秀的精煉效果,但該熔劑含有40~50%MgCl2,會(huì)與稀土元素如Gd、Y等反應(yīng)生成稀土氯化物,產(chǎn)生稀土原子的化學(xué)損耗,造成稀土元素的浪費(fèi),增加了材料成本。RJ6用CaCl2代替MgCl2,不會(huì)造成稀土元素的燒損,在處理ZM6、E31等低稀土含量的鎂合金熔體時(shí)凈化效果較佳,但是在凈化稀土含量更高的合金如W63Z時(shí),因稀土原子總量較多,合金密度大、粘度高,導(dǎo)致RJ6鋪展性差,凈化效率一般,且易浮在熔體表面,沉降緩慢,精煉完成后需長時(shí)間靜置,否則鑄件中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的熔劑夾雜。而長時(shí)間靜置會(huì)使稀土鎂合金中比重較大的Gd、Y沉降,加劇熔體的不均勻性,使鑄件中有嚴(yán)重的成分偏析。此外,稀土鎂合金為細(xì)化晶粒,往往需要添加Zr元素,長時(shí)間靜置過程中Zr也極易發(fā)生沉降,晶粒細(xì)化能力急劇下降,影響合金的性能與延伸率。針對上述現(xiàn)狀,專利CN1537962A在精煉劑中加入稀土氯化物,以抑制稀土原子的損耗,有效提升熔體精煉效果與稀土收得率。專利CN1563445A和CN101260482A在精煉劑內(nèi)加入冰晶石提升熔劑造渣能力,加入稀土化合物和鋯化物以抑制稀土和Zr損耗,熔體潤濕性好,雜質(zhì)吸附充分,提升了熔體精煉效果。但上述熔劑在高稀土含量鎂合金和大熔煉量鎂合金中應(yīng)用時(shí),依舊面臨沉降緩慢、難分離,靜置時(shí)間長的問題,且Zr化物的加入,自身容易成為熔劑夾雜,影響精煉劑凈化效率。

[0005] 此外,隨著鑄件尺寸的增大與熔煉量的增加,為規(guī)避鑄件中熔劑夾雜,需要進(jìn)一步延長靜置時(shí)間以使夾雜充分沉降,其結(jié)果便是晶粒粗化、比重偏析的問題進(jìn)一步加劇,目前尚無良好的解決該矛盾的方法。因此,針對稀土鎂合金,開發(fā)出快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑非常重要。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷,提供一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,本發(fā)明精煉劑的組分包括CaCl2、BaCl2、NaCl、CaF2、BaBr2、溴化物和KCl;本發(fā)明精煉劑針對稀土鎂合金中精煉劑沉降緩慢、分離性差、靜置時(shí)間長的問題,增大了比重劑的含量,提升了精煉劑的密度,加入部分溴鹽作助熔劑,精煉劑的鋪展性、造渣能力和精煉能力得到提升,在精煉過程中對合金中的夾雜物有良好的潤濕、吸附、捕獲能力,并且與鎂合金熔體有較大的比重差,可與鎂合金熔體的快速分離,在不影響晶粒細(xì)化效果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)鎂合金熔體內(nèi)夾雜物的有效去除,同時(shí)能夠減少稀土原子與Zr顆粒在靜置過程中的損耗,可在精煉后較短靜置時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎂合金熔體內(nèi)夾雜物的充分去除,既不產(chǎn)生熔劑夾雜,又不會(huì)影響晶粒細(xì)化效果,有效縮短精煉工藝,尤其適用于熔體粘度高、密度大的稀土含量鎂合金的精煉處理。本發(fā)明還提供了上述含溴精煉劑的制備方法和應(yīng)用。[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:[0008] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,包括如下質(zhì)量百分比的組分:[0009][0010] 所述溴化物為KBr,NaBr或CaBr2中的一種或一種以上組合。[0011] 上述一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的制備方法,包括如下步驟:[0012] S1將CaCl2、BaCl2、NaCl、CaF2、BaBr2、溴化物和KCl在200℃~230℃條件下分別烘干脫水,并存放于干燥密閉容器中備用;[0013] S2將坩堝升溫至230℃~270℃;[0014] S3將CaCl2、NaCl和KCl混合均勻后得到混合鹽A;將BaCl2、BaBr2和溴化物混合均勻后得到混合鹽B;[0015] S4將混合鹽A加入坩堝中,升溫至部分熔化后加入混合鹽B,并將坩堝升溫至720~790℃,直至混合鹽完全融化;

[0016] S5將完全熔化后的混合鹽攪拌后,澆注到模具中,凝固冷卻后得到塊狀熔劑;[0017] S6將塊狀熔劑破碎后與CaF2混合,并進(jìn)行碾磨和過篩后,放于干燥密閉容器備用。[0018] 進(jìn)一步的,上述一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的制備方法中,所述步驟S3和S6中加入的原料配比為:[0019][0020] 所述溴化物為KBr,NaBr或CaBr2中的一種或一種以上組合。[0021] 進(jìn)一步的,上述一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的制備方法中,所述步驟S5中,將完全熔化后的混合鹽攪拌1~20min后,澆注到模具中。[0022] 上述一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用,包括如下步驟:[0023] (1)將坩堝刷上涂料后,將純鎂置入坩堝并升溫至純鎂完全熔化,升溫過程中在熔化的純鎂表面鋪撒覆蓋劑;[0024] (2)純鎂完全熔化后,升溫至700℃~850℃;[0025] (3)在步驟(2)所得產(chǎn)物中加入稀土中間合金,熔化后攪拌均勻,撇渣;[0026] (4)在步驟(3)所得產(chǎn)物中加入權(quán)利要求1所述的一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑進(jìn)行精煉;[0027] (5)精煉完成后對所得產(chǎn)物進(jìn)行撈渣、靜置,得到鎂合金熔體。[0028] 進(jìn)一步的,上述快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用中,所述步驟(4)中所加入的含溴精煉劑的質(zhì)量占步驟(5)所得鎂合金熔體質(zhì)量的1~5%。[0029] 進(jìn)一步的,上述快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用中,所述步驟(4)中進(jìn)行精煉的時(shí)間為5~30min,精煉時(shí)不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;[0030] 所述步驟(5)中靜置時(shí)間為10~20min。[0031] 進(jìn)一步的,上述快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用中,所述步驟(2)中加入的稀土中間合金中的稀土元素質(zhì)量占步驟(5)所得鎂合金熔體質(zhì)量的百分比為≥6%。[0032] 進(jìn)一步的,上述快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用中,所述步驟(2)中加入的稀土中間合金中的稀土元素包括Gd,Y,Nd,La,Ce,Sm,Sc,Er,Dy,Ho,Yb或Eu中的一種或一種以上組合。[0033] 進(jìn)一步的,上述快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用中,所述步驟(1)中的涂料為滑石粉、水玻璃和水的混合溶液;步驟(2)中的覆蓋劑為RJ?1,RJ?2或JDMF中的一種或一種以上組合;加入覆蓋劑的質(zhì)量不大于純鎂及稀土中間合金總重量的5%。[0034] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:[0035] (1)本發(fā)明快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑中,在MgCl2?KCl?NaCl混合熔鹽體系基礎(chǔ)上,采用對氯化物、合金中夾雜具有良好的吸附作用的CaCl2替代MgCl2作為主要造渣組分,不會(huì)造成稀土元素的損耗;[0036] (2)本發(fā)明快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑中,調(diào)節(jié)了氯鹽、氟鹽和溴鹽的配比,加入BaBr2、KBr、NaBr或CaBr2等溴鹽作助熔劑,由于溴離子半徑大于氯離子,相同電荷下對陽離子的吸引能力下降,從而減弱離子化合物間的極性,減小了精煉劑?熔體、精煉劑?夾雜界面間的表面張力和粘度,提升了精煉劑在熔體中的鋪展性與對夾雜物的吸附能力;[0037] (3)本發(fā)明快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑中,增大了比重劑BaCl2的含量,提升了精煉劑的密度,加入的溴鹽的密度也大于氯鹽和氟鹽,能夠進(jìn)一步提升精煉劑的密度,加大與鎂熔體的比重差,提升熔劑的分離性;[0038] (4)本發(fā)明制得的精煉劑具有合適的熔點(diǎn)、粘度、密度、表面張力,鋪展性好,造渣能力強(qiáng),在熔體中能夠有效、全面地俘獲夾雜物,并實(shí)現(xiàn)金屬熔體的快速分離,既能夠在較短靜置時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎂熔體內(nèi)夾雜物的充分去除,不產(chǎn)生熔劑夾雜,又不會(huì)影響晶粒細(xì)化效果,,可有效應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),尤其適用于熔體粘度高、密度大的稀土含量鎂合金的精煉處理。附圖說明[0039] 圖1為實(shí)施例3采用本發(fā)明精煉劑處理得到的樹脂砂型鑄造W63Z鎂合金大型鑄件某部位的凝固組織;[0040] 圖2為對比例3采用傳統(tǒng)精煉劑處理得到的樹脂砂型鑄造W63Z鎂合金大型鑄件某部位部位的凝固組織。具體實(shí)施方式[0041] 下面通過對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明,本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。[0042] 在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面,但是除非特別指出,不必按比例繪制附圖。[0043] 針對稀土鎂合金特別是高稀土含量鎂合金熔體粘度大、密度大,且稀土鎂合金中精煉劑沉降緩慢,分離性差,靜置時(shí)間長,鑄件中易有熔劑夾雜,精煉靜置后晶粒易發(fā)生粗化等問題,本發(fā)明提出一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,所包含的組分質(zhì)量百分比范圍為:CaCl2:18?35%;BaCl2:10?22%;NaCl:0?10%;CaF2:1?8%;BaBr2:0.5?12%;溴化物:0?25%;KCl:余量。其中溴化物為KBr、NaBr或CaBr2。組分純度可以是分析純、化學(xué)純等工業(yè)純及以上的純度。本發(fā)明精煉劑可用于稀土鎂合金熔煉過程中去除雜質(zhì)元素與非金屬夾雜物的精煉處理,具有精煉效果好、精煉過程短的優(yōu)點(diǎn),能在較短靜置時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鎂熔體內(nèi)夾雜物的充分去除,既不產(chǎn)生熔劑夾雜,又不會(huì)影響晶粒細(xì)化效果,可有效應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。[0044] 上述一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的制備方法包括以下步驟:[0045] S1,將上述原料在200℃?230℃分別烘干脫水,存放在干燥密閉容器中備用;該步驟中,干燥密閉容器可以是干燥皿、有防潮功能的密封袋,也可以封入真空袋中抽至真空。[0046] S2,將坩堝升溫至250℃后加入按設(shè)計(jì)比例混合均勻的CaCl2、NaCl和KCl,升溫至部分熔化后,加入按設(shè)計(jì)比例混合均勻的BaCl2、BaBr2和溴化物,將坩堝升溫至720?790℃,待混合鹽完全熔化后攪拌1~20min,澆注到模具中,凝固冷卻成塊;該步驟中,坩堝材質(zhì)可以是石墨坩堝、剛玉坩堝,也可以是鐵質(zhì)坩堝,只需要能夠承受相應(yīng)的高溫、且不會(huì)與熔鹽反應(yīng)的材料,均可以作為坩堝的材質(zhì);該步驟中,攪拌方式應(yīng)為機(jī)械攪拌,攪拌棒材質(zhì)可以與坩堝材質(zhì)相同,也可以與坩堝材質(zhì)不同,只需要能夠保證相應(yīng)的高溫、且不會(huì)與熔鹽反應(yīng);該步驟中,攪拌溫度與時(shí)間取決于坩堝口熔劑煙氣溢出情況,當(dāng)煙氣溢出劇烈時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低坩堝溫度并縮短攪拌時(shí)間,以減少熔劑制備過程中易揮發(fā)組分的損耗。[0047] S3,待步驟S2得到的塊狀熔劑破碎,與CaF2混合并裝入球磨機(jī)內(nèi)碾磨,碾磨后過篩除去用于碾磨的磨料,裝入干燥密閉容器備用。[0048] 本發(fā)明快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑的應(yīng)用方法包括以下步驟:[0049] S1,將坩堝刷上涂料,按照設(shè)定好的合金成分配料將純鎂置入坩堝并升溫至純鎂完全熔化,撒上覆蓋劑防止燃燒,純鎂完全熔化后繼續(xù)升溫至700℃~850℃;該步驟中,所述覆蓋劑包括但不限于RJ?1、RJ?2、JDMF等中的任意一種或多種。覆蓋劑用量應(yīng)當(dāng)不大于純鎂及中間合金總重量的5%。[0050] S2,按照設(shè)定好的合金成分配料加入稀土中間合金并攪拌均勻后撇渣,然后進(jìn)行5~30min的精煉處理,精煉期間向熔體內(nèi)撒入預(yù)熱后占合金總重量1~5%的精煉劑并不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;該步驟中,稀土中間合金中的稀土元素包括但不限于Gd、Y、Nd、La、Ce、Sm、Sc、Er、Dy、Ho、Yb、Eu中的任意一種或多種;優(yōu)選地,稀土中間合金中稀土元素質(zhì)量占最終所得鎂合金熔體質(zhì)量的百分比為≥6wt.%。[0051] 經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn),稀土質(zhì)量分?jǐn)?shù)對精煉劑選用有重要影響,不受任何理論限制地,本發(fā)明人認(rèn)為:隨著鎂合金中稀土含量的增加,合金熔體的密度與粘度會(huì)逐漸增大。經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證,當(dāng)鎂合金熔體中總稀土質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥6wt.%時(shí),使用傳統(tǒng)精煉劑便開始存在鋪展性差、沉降緩慢的問題,而本發(fā)明所制備的精煉劑可以很好的解決這一問題。[0052] S3,精煉處理完畢后撈渣、靜置,即得到精煉效果良好的鎂合金熔體。[0053] 實(shí)施例1[0054] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,其組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:KCl:33%,CaCl2:30%;BaCl2:10%;NaCl:5%;CaF2:2%;BaBr2:5%;KBr:10%;CaBr2:5%。

[0055] 本發(fā)明的快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑制備方法是:將上述原料在210℃分別烘干脫水,存放在干燥密閉容器中備用;將坩堝升溫至250℃后加入按設(shè)計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量好且混合均勻的CaCl2、NaCl和KCl,升溫至部分熔化后,加入按設(shè)計(jì)比例混合均勻的BaCl2、BaBr2和KBr,將坩堝升溫至750℃,待熔劑完全熔化后攪拌5min,澆注到模具中,凝固冷卻成塊;將得到的塊狀熔劑破碎,與CaF2混合并裝入球磨機(jī)內(nèi)碾磨,碾磨后過篩,裝入干燥密閉容器備用。[0056] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑制備應(yīng)用方法,包括以下步驟:按照Mg?5Gd?3Nd?0.4Zr合金成分配料。將坩堝刷上涂料,將純鎂置入坩堝并升溫,撒上覆蓋劑防止燃燒,純鎂熔化后升溫至760℃,加入中間合金并攪拌均勻撇渣后進(jìn)行5min的精煉處理,精煉期間向熔體內(nèi)撒入預(yù)熱后占合金總重量1.5%的精煉劑并不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;精煉處理完畢后撈渣、靜置10min,即得到精煉效果良好的鎂合金熔體。重力澆注金屬型試樣,T6抗拉強(qiáng)度270MPa,延伸率2.1%,斷口均沒有檢測到夾雜。

[0057] 實(shí)施例2[0058] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,其組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:KCl:36%,CaCl2:25%;BaCl2:13%;NaCl:0.5%;CaF2:1%;BaBr2:8%;NaBr:4.5%;CaBr2:12%。

[0059] 本發(fā)明的快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑制備方法是:將上述原料在220℃分別烘干脫水,存放在干燥密閉容器中備用;將坩堝升溫至250℃后加入按設(shè)計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量好、混合均勻的CaCl2、NaCl和KCl,升溫至部分熔化后,加入按設(shè)計(jì)比例混合均勻的BaCl2、BaBr2、NaBr和KBr,將坩堝升溫至760℃,待熔劑完全熔化后攪拌10min,澆注到模具中,凝固冷卻成塊;將塊狀熔劑破碎,與CaF2混合并裝入球磨機(jī)內(nèi)碾磨,碾磨后過篩,裝入干燥密閉容器備用。[0060] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑應(yīng)用方法,包括以下步驟:按照Mg?10Gd?3Y?0.5Zr合金成分配料。將坩堝刷上涂料,將純鎂置入坩堝并升溫,撒上覆蓋劑防止燃燒,純鎂熔化后升溫至750℃,加入中間合金并攪拌均勻撇渣后進(jìn)行10min的精煉處理,精煉期間向熔體內(nèi)撒入預(yù)熱后占合金總重量2%的精煉劑并不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;

精煉處理完畢后撈渣、靜置15min,即得到精煉效果良好的鎂合金熔體。差壓澆注某樹脂砂型大型鑄件,本體取樣T6抗拉強(qiáng)度350MPa,延伸率2%,斷口均沒有檢測到夾雜。

[0061] 實(shí)施例3[0062] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑,其組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:KCl:31%,CaCl2:20%;BaCl2:15%;NaCl:0.5%;CaF2:1.5%;BaBr2:5%;KBr:13%;NaBr:2%;CaBr2:12%。

[0063] 本發(fā)明的快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑制備方法是:將上述原料在230℃分別烘干脫水,存放在干燥密閉容器中備用;將坩堝升溫至250℃后加入按設(shè)計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量好、混合均勻的CaCl2、NaCl和KCl,升溫至部分熔化后,加入按設(shè)計(jì)比例混合均勻的BaCl2、BaBr2、NaBr和KBr,將坩堝升溫至760℃,待熔劑完全熔化后攪拌15min,澆注到模具中,凝固冷卻成塊;將得到的塊狀熔劑破碎,與CaF2混合并裝入球磨機(jī)內(nèi)碾磨,碾磨后過篩,裝入干3

燥密閉容器備用,本實(shí)施例制得精煉劑室溫密度2.56g/cm。

[0064] 一種快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑應(yīng)用方法,包括以下步驟:按照Mg?6Gd?3Y?0.4Zr合金成分配料。將坩堝刷上涂料,將純鎂置入坩堝并升溫,撒上覆蓋劑防止燃燒,純鎂熔化后升溫至770℃,加入中間合金并攪拌均勻撇渣后進(jìn)行15min的精煉處理,精煉期間向熔體內(nèi)撒入預(yù)熱后占合金總重量2.5%的精煉劑并不斷用精煉勺攪拌或通入惰性氣體;精煉處理完畢后撈渣、靜置20min,即得到精煉效果良好的鎂合金熔體。差壓澆注某樹脂砂型大型鑄件,本體取樣T6抗拉強(qiáng)度330MPa,延伸率4%,同一部位合金組織如圖1所示,夾雜物體積分?jǐn)?shù)0.13%,斷口均沒有檢測到夾雜。

[0065] 對比例1[0066] 本對比例是實(shí)施例1的對比例,與實(shí)施例1不同之處僅在于精煉劑采用JDMJ精煉劑,與實(shí)施例1采用相同熔煉工藝得到的Mg?5Gd?3Nd?0.4Zr鎂合金重力澆注金屬型試樣,本體T6抗拉強(qiáng)度225MPa,延伸率0.9%,斷口處檢測到夾渣。[0067] 對比例2[0068] 本對比例是實(shí)施例2的對比例,與實(shí)施例2不同之處僅在于精煉劑采用JDMJ精煉劑,與實(shí)施例2采用相同熔煉工藝得到的Mg?10Gd?3Y?0.5Zr鎂合金某差壓鑄造樹脂砂型大型鑄件同一部位本體取樣,T6抗拉強(qiáng)度320MPa,延伸率1.8%。[0069] 對比例3[0070] 本對比例是實(shí)施例3的對比例,與實(shí)施例3不同之處僅在于精煉劑采用RJ6精煉劑,3

本對比例中精煉劑室溫密度2.27g/cm ,與實(shí)施例3采用相同熔煉工藝得到的Mg?6Gd?3Y?

0.4Zr鎂合金某差壓鑄造樹脂砂型大型鑄件同一部位金相組織如圖2所示,本體T6抗拉強(qiáng)度

285MPa,延伸率2.4%,斷口處檢測到氟鋯酸鉀和碳化物夾雜。

[0071] 由上述實(shí)施例1?3及對比例1?3可以看出,本發(fā)明精煉劑能夠有效提高鎂合金鑄件的抗拉強(qiáng)度和延伸率,且具有優(yōu)異的除雜效果。[0072] 以上結(jié)合具體實(shí)施方式和范例性實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,不過這些說明并不能理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下,可以對本發(fā)明技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價(jià)替換、修飾或改進(jìn),這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。[0073] 本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。



聲明:
“快速沉降稀土鎂合金用含溴精煉劑、制備方法及應(yīng)用” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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稀土鎂合金 含溴精煉劑
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