镁合金稀土化合物熔剂及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种镁合金稀土化合物熔剂及其生产方法，其化学组分除了４０－５５％氯化镁、１５－２５％氯化钾、１２－２５％氯化钠、１－６％氯化钙、５－１５％氟化钙、１－８％氯化钡外，还加入了３－１０％稀土化合物活性剂。本发明专利技术制成的镁合金熔剂活性较强，具有合适的熔点、密度、粘度及表面张力，对镁熔体内的夹杂物有极强的吸附性，造渣性强，能有效去除镁熔体内的夹杂物，且不产生熔剂夹杂，提高了镁熔体的精炼效果。而且由于加入的稀土化合物在镁合金熔体内会分解出以原子状态存在的稀土元素，大大提高镁合金的力学性能及抗腐蚀性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的是一种，用于镁合金熔炼过程中清除混入合金中杂质元素及非金属夹杂物的精炼处理，属于金属材料及冶金类领域。为实现这个目的，本专利技术提供的镁合金熔剂的化学组成在现有精炼剂的基础上作了调整，并加入了稀土化合物活性剂。其成分范围为40-55％氯化镁(MgCl2)、15-25％氯化钾(KCl)、12-25％氯化钠(NaCl)、1-6％氯化钙(CaCl2)、5-15％氟化钙(CaF2)、1-8％氯化钡(BaCl2)、3-10％稀土化合物活性剂。稀土化合物活性剂可以为LaF3、CeF3、LaCl3、CeCl3、RECl3等。以熔剂形式加入的稀土化合物活性剂在对镁合金熔体进行精炼处理过程中，将释放出以原子状态存在的稀土元素，即加入的稀土化合物在镁合金内多以活性稀土存在，既能大大提高镁熔体中微小非金属夹杂物的去除率，还由于使得镁合金内存在大量的活性稀土元素而有效地提高了镁合金的力学性能和抗腐蚀性能。同时由于稀土化合物以熔剂的形式加入，一方面可以降低稀土化合物与镁合金液的表面张力，增大两者的接触面积，同时对稀土化合物还有保护作用，有效地提高了稀土化合物的利用率。另一方面，由于熔剂还能降低稀土化合物盐类的熔点，以及减少稀土元素的烧损，因此可大大增加镁合金内稀土元素的数量。另外，由于加入的是氯化稀土或氟化稀土，在镁合金精炼过程中，它们会与镁合金内的合金元素作用，产生大量的气态氯化物或氟化物产物(如Al2Cl6等)，对合金液起搅拌作用，使得稀土元素在镁熔体中分布均匀，进一步提高合金的性能。本专利技术镁合金稀土化合物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、氯化钙和氯化钡，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。之后加入稀土化合物并用球磨机混合。配好的熔剂应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2-3％的熔剂不断撒于液面，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，增加熔剂与氧化夹杂接触吸附机会，通常精炼处理后再静置10分钟左右至液面呈光亮镜面为止。本专利技术提供的镁合金稀土化合物熔剂具有显著的优点，由于稀土化合物以熔剂的形式加入，既可以改善熔剂的性能，又可以减少稀土元素的烧损，提高稀土化合物的利用率。本专利技术制成的镁合金熔剂活性较强，具有合适的熔点、密度、粘度及表面张力，对镁熔体内的夹杂物有极强的吸附性，造渣性强，能有效去除镁熔体内的夹杂物，且不产生熔剂夹杂，提高了镁熔体的精炼效果。而且由于加入的稀土化合物在镁合金熔体内会分解出以原子状态存在的稀土元素，大大提高镁合金的力学性能及抗腐蚀性能。本镁合金稀土化合物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、氯化钠、氯化钙和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙，升温到770℃左右，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。之后加入氟化镧并用球磨机混合。配好的熔剂应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，同时用精炼勺上下搅动10分钟，使镁液循环流动，之后再静置10分钟左右直至液面呈光亮镜面为止。用于AZ91镁合金，金属型试样的抗拉强度为185MPa以上，延伸率为2.5％。本镁合金稀土化合物熔剂的生产方法为将坩埚升温到约400℃后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙，升温到760℃左右，搅拌均匀，浇注成块。破碎后装入球磨机辗磨成粉状，用30号筛过筛。之后加入氟化铈并用球磨机混合。配好的熔剂应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2％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，之后再静置10分钟左右直至液面呈光亮镜面为止。用于AZ91镁合金，金属型试样的抗拉强度为180MPa以上，延伸率为3.0％。本镁合金稀土化合物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、氯化钙和氯化钡，升温到部分熔化后，加入氟化钙，升温到780℃左右，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。之后加入氯化镧并用球磨机混合。配好的熔剂应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2.5％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，之后再静置10分钟左右直至液面呈光亮镜面为止。用于AZ91镁合金，金属型试样的抗拉强度为190MPa以上，延伸率为2.4％。权利要求1.一种镁合金稀土化合物熔剂，其特征在于成分范围为40-55％氯化镁、15-25％氯化钾、12-25％氯化钠、1-6％氯化钙、5-15％氟化钙、1-8％氯化钡、3-10％稀土化合物活性剂。2.如权利要求1所说的镁合金稀土化合物熔剂，其特征在于稀土化合物活性剂为LaF3、CeF3、LaCl3、CeCl3或RECl3。3.一种权利要求1的镁合金稀土化合物熔剂的生产方法，其特征在于将坩埚升温后，加入氯化镁、氯化钾、氯化钠、氯化钙和氯化钡，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，过筛后加入稀土化合物活性剂并用球磨机混合，配好的熔剂装入密闭容器中备用。全文摘要本专利技术提供一种，其化学组分除了40－55％氯化镁、15－25％氯化钾、12－25％氯化钠、1－6％氯化钙、5－15％氟化钙、1－8％氯化钡外，还加入了3－10％稀土化合物活性剂。本专利技术制成的镁合金熔剂活性较强，具有合适的熔点、密度、粘度及表面张力，对镁熔体内的夹杂物有极强的吸附性，造渣性强，能有效去除镁熔体内的夹杂物，且不产生熔剂夹杂，提高了镁熔体的精炼效果。而且由于加入的稀土化合物在镁合金熔体内会分解出以原子状态存在的稀土元素，大大提高镁合金的力学性能及抗腐蚀性能。文档编号C22C23/00GK1460727SQ0312891公开日2003年12月10日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日专利技术者吴国华, 翟春泉, 卢晨, 曾小勤, 丁文江 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金稀土化合物熔剂，其特征在于成分范围为：４０－５５％氯化镁、１５－２５％氯化钾、１２－２５％氯化钠、１－６％氯化钙、５－１５％氟化钙、１－８％氯化钡、３－１０％稀土化合物活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国华，翟春泉，卢晨，曾小勤，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]