[发明专利]一种成分均匀的Cu-Mg-Y合金的熔炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及镁合金熔炼工艺，具体涉及一种成分均匀的Cu-Mg-Y合金的熔炼工艺。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度高、减震性好、散热性佳以及易于回收、抗电磁干扰及屏蔽能力强等诸多优点，同时常规的镁合金耐腐蚀性能差、韧性不高，制约了镁合金的广泛应用。现在块体镁基非晶合金能较好地解决这一矛盾。

CN101302603A提供了一种镁锂基Mg-Li-Al-Cu-Zn系大块非晶合金及其制备方法。步骤1：在氩气气氛的中频真空感应熔炼炉内，按质量比7∶3将Mg和Li混合均匀熔化，冷却后得到二元合金铸锭；步骤2：将步骤1得到的二元合金铸锭机械粉碎，然后按名义成分(MgLi)_xAl_60-xCu₂₀Zn₂₀，其中30≤x≤35的不同配比称取原料；步骤3：将中频感应熔炼炉抽真空，然后充入10^-2Pa的氩气，在氩气保护下熔炼(MgLi)_xAl_60-xCu₂₀Zn₂₀合金；步骤4：将步骤3得到的熔融态(MgLi)_xAl_60-xCu₂₀Zn₂₀合金浇铸到铜模型腔内，制备成大块非晶合金。该方法Li元素加入镁合金中，使合金微观晶体结构由hcp结构转变为bcc结构，这将有效地提高合金的机械性能；采用加入Al和Zn元素的合金化方法，有效地提高了Mg-Li合金的力学性能；加入Cu元素有利于提高合金的非晶形成能力(GFA)，从而能够制备出较大尺寸的非晶合金。

CN101880840A提供了一种镁锂基Mg-Li-Cu-Ni-Y系块体非晶合金的制备方法。(1)将高纯镁块、锂块、镍块、高纯铜锭、高纯钇块按名义成分Mg₆₅Li_xCu_20-xNi₅Y₁₀其中0＜x＜5at.％配料，首先用真空感应熔炼的方法进行Cu-Ni-Y三元合金的熔炼；随后，将Cu-Ni-Y合金打磨抛光，粉碎后与镁块和锂块混合，然后用相同的熔炼方法制备出Mg-Li-Cu-Ni-Y五元母合金；(2)将熔炼制备得到的Mg-Li-Cu-Ni-Y五元母合金粉碎后，在超快速液淬装置上进行真空快淬，制得高强度镁锂基Mg-Li-Cu-Ni-Y系块体非晶合金。该方法避免了镁锂大量烧失和杂质元素混入，提高了非晶合金纯度，所得镁锂基非晶合金强度高、密度低、抗腐蚀性能好。

制备块体非晶合金需要使用母合金，要求母合金有较高的纯度和成分均匀性。但是镁的活性极高，在熔炼过程中极易氧化燃烧，镁的熔点低，熔炼过程中挥发严重，镁的密度小，在与其他金属元素合成熔炼过程中难以保证合金成分均匀。

CN102329971A涉及一种熔炼铜镁合金的方法，属于电工合金材料技术领域。它包括以下工艺步骤：步骤一：根据铜镁合金配比计算出每块标准阴极铜所需的镁锭重量；步骤二：将计算所需重量的镁锭塞入阴极铜底部的吊耳内，并压紧吊耳固定，形成阴极铜与镁锭结合件；步骤三：将阴极铜与镁锭结合件吊装起来，投入熔炼炉内，利用阴极铜的自身重量使结合件迅速沉入熔炼炉底部；步骤四：熔炼时加热至1050～1200℃，将阴极铜与镁锭结合件熔炼成铜镁合金熔液，每间隔一段时间加一块阴极铜与镁锭结合件，如此循环实现连续生产。在熔炼炉内熔炼铜镁合金的方法，镁元素在铜液中的均匀性较好，且镁元素含量能够得到保证。

CN101397623A涉及一种金属材料技术领域的含铜耐热稀土镁合金及其制备方法，该镁合金包括Ｃｕ以及Ｙ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ构成的元素中至少一种合金元素，其中Ｃｕ的原子百分比为ａ，合金元素原子百分比合计为ｂ，其余为Ｍｇ和杂质，其中ａ和ｂ满足：0．1≤ａ≤5，且0．5≤ｂ≤5。该镁合金的制备包括熔炼过程和后续热处理过程，该镁合金既可以作为铸造镁合金又可以作为变形镁合金，而且具有比传统ＷＥ系列商业镁合金更加优越的室温、高温强度等力学性能。