[发明专利]一种稀土镁合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，涉及合金材料的制备，特别是一种稀土镁合金的制备方法。

背景技术

镁合金作为最轻的工程结构材料，具有比重小、比强度和比刚度高、减振性好和易于回收等优点，被誉为21世纪绿色工程金属结构材料。但是，镁合金非常容易发生氧化，在熔炼过程中很难控制杂质的产生，中间合金的添加顺序也影响着合金的质量。因此，为新型镁合金的开发应用奠定技术基础和设备基础，研发一种合适的镁合金制备方法一直是申请人研究的课题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种稀土镁合金的制备方法。

为了实现上述任务，本发明采用的技术解决方案是：

一种稀土镁合金的制备方法，其特征在于，该方法采用井式电阻熔炼炉和冷却控速铸锭设备，在CO₂+SF₆混合气体的保护下熔炼，具体方法是，先将炉温升至740℃～750℃，加入经过预热至200℃的纯镁，并通入CO₂+SF₆混合气体，待纯镁完全熔化后，依次加入其他合金以及中间合金，待完全熔化后，温度升至760℃～780℃，关闭CO₂+SF₆混合气体，通入Ar气，并加入精炼剂精炼6～10分钟，精炼后静置25～30分钟，待温降为720～740℃，在冷却控速铸锭设备中进行浇铸，即可获得铸态的稀土镁合金。

原理和优势：

本发明采用井式电阻熔炼炉和冷却控速铸锭设备，减少了熔炼过程的热量散失，保证了合金的浇铸质量。熔炼过程是在气体保护下进行熔炼，减少了合金在熔炼过程中的氧化，对温度控制非常严格，氩气精炼时间和搅拌以及静置的时间都是经过多种实验对比之下得出的最佳时间。当合金中加入Mg-Zr中间合金时，要将炉温升至780℃，为了防止Zr的沉淀以及烧损，要采用搅拌棒进行剧烈搅拌。

与现有的技术相比，本发明的制备方法简单、设备结构合理，所制备的稀土镁合金具有优良的综合力学性能。

附图说明

图1是本发明的稀土镁合金制备采用的设备示意图。

图2是本发明采用井式电阻熔炼炉结构示意图。

图中各个标记分别表示：1-1、底座，1-2、炉体，1-3、炉膛内衬，1-4、加热丝，1-5、盖体，1-6、轴肩状平面，1-7、观察操作孔，1-8或1-9、进气孔，1-10、测温孔，1-11、透明盖子，1-12、1-13、1-14：盖子，1-15、提手，1-16、密封圈，1-17、通气孔。

图3本发明采用的冷却控速铸锭设备结构示意图。

图中标号记表示：2-1、浇铸口，2-2、速度控制器，2-3、浇铸管道，2-4、底座，2-5、第一浇铸模，2-6、第一浇铸腔，2-7、进水口，2-8、水管，2-9、空腔，2-10、出水口，2-11、第二浇铸腔，2-12、第二浇铸模，2-13、接口，2-14、第一开口，2-15、第一挡板，2-16、第二挡板，2-17、第二开口，2-18、滤网。

图4是本发明采用的环绕式搅拌棒结构示意图。

图中标号记表示：3-1、手柄，3-2、提杆，3-3、搅拌圈。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，本发明的稀土镁合金制备采用的设备示意图，包括CO₂气瓶、SF₆气瓶和Ar气瓶，上述CO₂气瓶、SF₆气瓶和Ar气瓶上安装有流量计，CO₂气瓶和SF₆气瓶的气体通过导气管经过两级混气瓶进入井式电阻熔炼炉中，Ar气瓶通过导气管直接进入井式电阻熔炼炉，井式电阻熔炼炉上有热电偶，热电偶连接遥控仪。

参见图2，井式电阻熔炼炉包括底座1-1、炉体1-2、炉膛内衬1-3，加热丝1-4、盖体1-5，盖体1-5上方有提手1-15，盖体1-5的一端和炉体1-2接触处为轴肩状平面1-6，轴肩状平面1-6上有密封圈1-16，盖体1-5上设置观察操作孔1-7、进气孔(1-8或1-9)和测温孔1-10，测温孔1-10上有盖子(1-14)，观察操作孔1-7上有透明盖子1-11，进气孔(1-8或1-9)上也设有盖子(1-12、1-13)，炉体1-2底部有通气孔1-17。