[发明专利]一种高品质含锆镁合金连续熔炼铸造方法

摘要

本发明提供了一种高品质含锆镁合金连续熔炼铸造方法，所述熔炼包括高密度熔剂精炼除杂、零杂质带入型除气处理以及无熔剂高效合金化三个连续步骤；高密度熔剂除杂实现纯镁熔体和熔渣的快速分离；然后通过添加零杂质带入石蜡‑石墨除气剂，对精炼后的纯镁熔体进行除气处理；最后在无熔剂坩埚中添加锌元素、等温模锻变形处理的镁锆中间合金和等温模锻变形处理的镁稀土中间合金完成合金化，并通过坩埚倾转方式，完成高品质含锆镁合金熔体浇注成形。本发明满足了含锆铸造镁合金的成分时效敏感性和高熔体质量要求，提供了一种低夹杂含量、合金元素高效利用、熔体含气量低和能实现连续熔炼铸造的高品质含锆镁合金连续熔炼铸造方法。

主权项

一种高品质含锆镁合金连续熔炼铸造方法，所述熔炼包括：高密度熔剂精炼除杂、零杂质带入型除气处理以及无熔剂高效合金化三个连续步骤；高密度熔剂除杂实现纯镁熔体和熔渣的快速分离；然后通过添加零杂质带入石蜡‑石墨除气剂，对精炼后的纯镁熔体进行除气处理；最后在无熔剂坩埚中添加锌元素、等温模锻变形处理的镁锆中间合金和等温模锻变形处理的镁稀土中间合金完成合金化，并通过坩埚倾转方式，完成高品质含锆镁合金熔体浇注成形；所述高品质含锆镁合金连续熔炼铸造方法包括以下步骤：（1）将适量镁含量质量分数大于99.5%的纯镁锭放入低碳钢质熔炼坩埚中，在镁锭底部和各码放层中均匀撒入RJ‑2熔剂，RJ‑2熔剂使用量占镁锭质量分数1‑1.5%，然后将熔炼炉温度设定为830‑850℃，使镁锭快速熔化，并调整熔体温度在750‑760℃之间，接着使用配方为（44‑46）wt%MgCl2+ （38‑40）wt%KCl+(14‑18)wt%CaF2的自制高密度精炼剂，配合转速为260‑400转/分钟的低碳钢质机械搅拌器，对熔体进行10‑15分钟的精炼处理，然后调整熔体温度为700‑710℃；（2）当熔炼坩埚中熔体温度至700‑710℃，使用真空吸液方法，通过低碳钢转液通道，将熔炼坩埚中的纯镁熔体转移至除气坩埚中；将精炼锅中熔体升温至740‑750℃，使用低碳钢质除气钟罩，分批多次向纯镁熔体加入占熔体质量分数0.25‑0.5%的石蜡‑石墨除气剂，除气处理时间为10‑20分钟，除气钟罩在熔体内部上下均匀运动，除气过程使用二氧化碳加六氟化硫混合气体保护熔体表面，除气处理后，调整熔体温度为700‑710℃；（3）当除气坩埚中熔体温度为700‑710℃，使用真空吸液的方法，通过低碳钢转液通道，将除气坩埚中的纯镁熔体转移至无熔剂坩埚中，无熔剂坩埚中使用二氧化碳加六氟化硫混合气体保护熔体表面；调整熔体温度为760‑770℃，首先向坩埚内添加适量纯锌锭或其他合金元素，然后向坩埚内加入预热至260‑300℃，经等温模锻变形处理的镁锆中间合金和等温模锻变形处理的镁稀土中间合金，使用人工捞底搅拌方式，搅拌合金熔体3‑5分钟，搅拌结束后检测合金成分，成分合格后，调整熔体至浇注温度，倾转坩埚进行熔体浇注成型。