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本发明是一种有色金属材料镁合金的制备方法,它采用了最佳金属元素配比,将粗镁精炼、镁液合金化、合金液静置保温分别进行,还采用了全程气体保护防止氧化、反压气体导液、半连续浇注、水循环冷却、除尘净化排风、光谱分析,有效的提高了镁合金的纯度、品质和性能指标,此制备方法效率高、成本低、质量好、无污染,极适宜进行高品质镁合金的工业化生产。
主权项
权利要求书
1、一种镁合金的制备方法,其特征是由下列金属元素按合金配比要求组合熔炼
而成,一种镁合金的元素配比是:以100千克为制取单位。
镁Mg:92.83-93.67重量份
铝AL:5.8-6.4重量份
锰Mn:0.26-0.5重量份
锌Zn:0.02max重量份
铍Be:0.0005-0.0015重量份
硅Si:0.05max重量份
铜Cu:0.008max重量份
镍Ni:0.001max重量份
铁Fe:0.004max重量份
其它:0.01max重量份
本发明的制备工艺流程如下:
1)精选原料及辅助材料
对制备镁合金的金属元素要进行精选,要进行杂质含量计算,对辅助材料熔剂
氯化物等要保证有较好的物化性质。
2)予热坩埚
将熔炼用的坩埚清理干净,并进行予热至400°-500℃。
3)予热粗镁
将炼制合金用的粗镁予先在予热炉中进行予热,至120°-150℃。
4)配料
按制备镁合金数量,按金属元素的实际要求和最佳的组合配比重量份配备各金
属原料,并将各金属原料予制成单质或中间合金,呈饼状、块状或锭状,以便于在炼
制合金时易于添加操作。
炼制合金用的熔剂氯化物等按比例配备。
5)熔化粗镁
打开精炼炉坩埚盖,将熔剂氯化物等按比例置于坩埚底部,然后加入部分粗镁,
加热至720°-740℃,粗镁熔化,逐渐添加配比规定的粗镁,直至全部熔化。
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6)精炼粗镁
对熔化后的镁液用搅拌器进行搅拌15-20分钟,温度保持在760°-780℃,
要用气体保护液面,防止氧化和燃烧,并根据情况补足熔剂,做到精炼彻底,当熔液
表面出现镜面般光亮时,精炼结束。
7)检测、光谱分析
精炼结束后,取出熔液试样,冷却后进行光谱分析、检测,合格后转入下一工
序。
8)加入各金属元素
在镁熔液内,按最佳重量配比、按予先设置的顺序依次加入各金属元素。
9)合金化
在镁熔液内加入各金属元素之后,要用搅拌器搅拌20-30分钟,温度保持在740
°-780℃,使其充分熔化,保证合金熔体均匀一致。
10)气体保护
镁合金形成熔液后,要用六氟化硫SF6等组成的混合气体覆盖于合金液表面,
使其形成一层致密的连续的改性氧化镁薄膜、以防止镁合金液的氧化和燃烧,在制备
镁合金的全过程中均采用气体保护。
11)合金液静置保温
制备生产船形镁合金锭时,合金液可在合金化炉的坩埚中静置保温。
制备生产圆棒型镁合金时,用反压气体导液法将合金液导入静置保温炉的坩埚
中,进行静置保温5-10分钟,温度保持在680°-700℃。
12)二次检测
合金液静置后,取试样,冷却后在光谱干涉仪上检测合金成份,视检测结果调
整金属元素,直至完全合格。
13)浇注准备
制备船形镁合金锭时,要准备好模具并清理干净,撒上灭火粉熔剂,进行模具
予热,予热温度为80°-120℃。
制备镁合金圆棒时,要准备好漏斗式铸模,并装在竖井式有循环冷却水的水槽
上,以备用半连续浇注机浇注。
14)过滤合金液
制备生产镁合金圆棒时,合金液静置保温后,用反压气体导液法把静置炉中的
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合金液导入陶瓷过滤器中过滤,过滤除去氯化物及其他杂质。
15)浇注
制备船形镁合金锭时,采用机械浇铸机,将合金液注入已准备好的船形模具中,
要控制好容量,使其自然冷却,浇注完成。
制备镁合金圆棒时,用半连续浇注机的浇注咀向竖井水槽上的漏斗式模具中浇
注合金液,边浇注边向竖井水槽内下沉,由水槽内的托盘托住逐渐浇注下沉成型的合
金棒,竖井水槽内的流动的循环冷却水不间断的进行淹没浸泡式冷却,边浇注边冷却,
直至浇注完成,从而实现浇铸—冷却—成型的全过程。
16)取锭、脱模
制备船形镁合金锭,浇注后是在模具中自然冷却,由于热胀冷缩,镁锭收缩,
体积变小,即可用机械或人工脱模取出镁锭。
制备镁合金棒,是在竖井水槽内边浇注边冷却,成型冷却速度快,浇注完成,
停止浇铸,经完全冷却后,由浇铸机提升系统脱取,即可取出镁合金棒。
17)切割成型
对铸好的镁合金棒两端要进行切割,切去端部余头、要齐整,并按需要控制棒
的长度。
18)剥皮、表面处理
对成型的镁合金棒,用剥皮机剥去冷却时产生的氧化层,镁合金锭用砂轮机清
理表面斑痕、污物、保持其外观清洁。
19)检验
对表面处理后的镁合金棒、镁合金锭进行检验,表面不得有气孔、裂纹、冷隔、
熔渣和黑色斑痕,外形尺寸一致,重量误差要控制在规定的范围内。
20)包装、储存
成型的镁合金棒,镁合金锭要用软质材料进行包装,防止碰撞、冲击损坏,包
装后存放于阴凉干燥的环境中,其温度为20℃±3℃,要防水、防潮、防晒、防酸、碱
侵蚀。
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