[发明专利]一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺

说明书

一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺，制备工艺流程步骤为：熔化炉熔化→一次分析化验→精炼炉精炼→二次分析化验→静置、半连续铸造，本发明采用的结晶器设计合理以及对导入结晶器的镁合金液的温度，流速实现了准确把握，克服了ME20M镁合金扁锭在铸造过程中容易出现漏火，以及镁合金液在结晶器内流动性差、易产生大冷隔，影响产品质量等现象，本发明中的五号溶剂能够实现ME20M镁合金在熔炼过程中防止氧化夹渣，提高金属铈的利用率，并能使其在镁合金液体表面形成与空气隔绝的保护膜，本发明中的自制精炼剂的目的在于：一是除了具有五号溶剂的功效之外；二是使镁合金液体中的杂质充分沉淀，保证所铸造的镁合金扁锭无夹渣及气孔等缺陷。

技术领域

本发明涉及镁合金的制造及延伸加工领域，尤其是一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺。

背景技术

目前，ME20M(MB8)镁合金是变形镁合金的一种，该合金中由于金属铈的含量为(0.15％～0.35％)的存在，能细化晶粒，抑制形成孪晶，有利于屈服强度(特别是压缩屈服强度)的提高，适于加工承受纵向弯曲的负荷的结构件。此外，铈(Ce)还提高了耐热性，ME20M镁合金可在200℃以下长期使用，同时，该合金抗蚀性较高，SCC倾向小，容易焊接，是应用较多的变形镁合金。板材可制造飞机蒙皮、壁板和内部零件；模锻件可制造外形复杂的构件，管材多用于汽油和润滑油系统等要求抗蚀性的管路。

近年来，随着航空、航天等领域技术的飞速发展，ME20M镁合金的使用量越来越大，现有的生产模具(结晶器)及生产工艺已远远不能满足市场的需求；现有的生产工艺中存在以下几个问题：1、由于镁及镁合金在熔炼过程中容易氧化并烧损严重，需要大量的覆盖剂来保护熔体。因此造成加入熔剂量过大，同时因选用生产熔剂的厂家质量不可靠，使制造出来的镁合金出现氧化夹渣，熔剂夹渣和气体溶解度高的状况。2、在熔炼和精炼的过程中，由于熔剂种类的选择不同，很容易造成金属铈的流失，不能提高金属质量和合金组元的实收率。3、目前扁锭结晶器一般规格为200mm×800mm，300mm×800mm等。铸造出来的ME20M镁合金扁锭规格小，取材率低、成本高。如果加大结晶器的规格，现有铸造制备工艺比较落后，在铸造过程中经常造成ME20M镁合金液出现漏火现象，容易使事故发生，给企业及职工家庭带来不可估量的巨大损失。

鉴于上述原因，现研发出一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺，本发明工艺能够解决现有镁合金生产过程中容易氧化并烧损严重，二是能够解决熔炼过程中金属铈易流失，不能提高金属质量和合金组元的实收率问题，三是本发明工艺能够制造出大规格ME20M镁合金铸锭。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种ME20M镁合金扁锭的制备工艺，制备工艺流程步骤为：熔化炉熔化→一次分析化验→精炼炉精炼→二次分析化验→静置、半连续铸造。

第一步，熔化炉熔化：首先将所使用工频坩锅炉的熔化坩锅清理干净，所述熔化坩埚的规格为1000×2000mm，然后将熔化坩埚预热至200℃，加入50kg的五号溶剂，并同时加入99.9％以上的高纯镁锭1900kg，然后开始升温，当温度升至780℃时，加入电解金属锰50kg，在加入电解金属锰的同时，充氩气进行搅拌，加电解金属锰的过程需25～35min，电解金属锰加完后继续充氩气再搅拌8～12min，然后开始降温，当镁合金液温度降至750℃时加入70kg的金属铈，并充氩气继续搅拌10min，然后静置27～33min；

所述五号溶剂中各组份的组配重量百分比为：氯化镁40％，氯化钾35％，氯化钡15％，氟化钙10％，以上各组份按重量配比之和为100％。

第二步，一次分析化验：在工频坩锅炉的熔化坩锅内取样进行分析化验，要求各种化学物质成分应符合如下百分比含量，铝≤0.20，锌≤0.30，锰1.3～2.2，铈0.15～0.35，硅≤0.10，铁≤0.05，铜≤0.05，镍≤0.007，铍≤0.01，余量为镁。