[發(fā)明專利]鎂釓釔三元中間合金的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910054320.4 | 申請日： | 2009-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN101591738A | 公開（公告）日： | 2009-12-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳長江;王渠東;尹冬第;丁文江 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號： | C22C1/03 | 分類號： | C22C1/03;C22C1/06 |
| 代理公司： | 上海交達專利事務(wù)所 | 代理人： | 王錫麟;王桂忠 |
| 地址： | 200240*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鎂釓釔 三元 中間 合金 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種冶金技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種鎂釓釔三元中間合金的制備方法。
背景技術(shù)
隨著鎂合金的發(fā)展，Mg-RE系鎂合金以優(yōu)良的力學(xué)性能和高溫抗蠕變性能在航空航天、軍工、汽車等高科技領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景，在Mg-RE系鎂合金的種類迅速擴充并相應(yīng)地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中時，對其鎂稀土合金的熔煉技術(shù)提出了新的要求：在保證合金性能的前提下，以最少的能量在最短的時間里熔煉出合格的鎂稀土合金，既減少了合金熔煉的時間和金屬元素的損耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本，又能夠準確控制合金的成分。從而有效地提高生產(chǎn)效率，減少污染。因此找出一種制備Mg-Gd-Y三元中間合金的簡單方法具有重要意義。
查閱文獻發(fā)現(xiàn)Mg-Gd-Y三元中間合金的傳統(tǒng)熔煉方法主要有兩種，一種是日本人在研究鎂稀土合金過程中所用的熔煉的方法(谷池茂弘，北口豊，鎌士?重晴，小島陽，関伊佐夫，久保田耕平，マグネシウム-重希士類元素合金の鍛造性および鍛造材の時効特性と引張?zhí)匦?軽金屬，1997，47(5)：261～266)：其方法是利用純度為99.9％的鎂、純稀土Gd和純稀土Y作為原料熔煉Mg-Gd-Y三元中間合金。這種方法對設(shè)備要求高，原料昂貴，單爐產(chǎn)量少，熔煉的溫度過高(830～870℃)，給生產(chǎn)帶來一定的危險性。在專利CN?1676646A中公開的一種熔煉Mg-Gd-Y三元中間合金的方法為：先將純鎂放入熔煉爐中熔化，然后將Mg-Gd中間合金直接加入到純鎂液中，當Mg-Gd中間合金完全熔化且熔體溫度升高到720～740℃時加入Mg-Y中間合金，并在此過程中需要不斷通以保護氣體或者添加覆蓋劑，由于需要熔煉純鎂，則熔煉的時間較長，元素的氧化和燒損嚴重。中間合金由于密度大，在熔煉時沉到熔液的底部熔化，同時由于稀土元素的密度大，在鎂合金熔液中的擴散系數(shù)小，熔化后的稀土元素滯留在熔體的底部，造成合金成分難以控制和原料的收得率較低，容易產(chǎn)生沉降和成分偏析，嚴重地降低了工作效率和增加了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鎂釓釔三元中間合金的制備方法。本發(fā)明的制備方法沒有使用純鎂，省去了熔煉純鎂的時間，減少了熔煉純鎂過程中鎂元素的氧化和燒損，稀土元素的收得率高。
本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括如下步驟：
步驟一，預(yù)熱Mg-Y二元中間合金和Mg-Gd二元中間合金到150～350℃；
步驟二，將Mg-Y二元中間合金加入到熔煉爐中，熔化，當溫度升高到400～500℃時開始通入保護氣體；
步驟三，當Mg-Y二元中間合金全部熔化后，升高溫度到730～750℃，加入Mg-Gd二元中間合金；
步驟四，在Mg-Gd二元中間合金完全熔化后，將熔液的溫度保持在730～750℃，加入精煉劑，精煉；
步驟五，精煉完成后，將溫度保持在730～750℃靜置，得到Mg-Gd-Y三元中間合金。
步驟一中，所述Mg-Y二元中間合金為Mg-(5～10wt.％)Y；所述Mg-Gd二元中間合金為Mg-(60～80wt.％)Gd。
步驟二中，所述保護氣體為惰性氣體、惰性氣體與SF6的混合氣、或CO2與SF6的混合氣中的一種。
步驟三中，所述加入具體為：夾持Mg-Gd二元中間合金置于熔液的液面下，同時輕微攪動。
步驟四中，所述精煉劑的加入量為熔液總重量的1～4％，在精煉前對精煉劑預(yù)熱，在精煉過程中均勻撒在熔液中并攪動。
步驟四中，所述精煉劑的組分及重量百分比為：MgCl2?40～50％，KCl?20～25％，CaF2?10～15％，NaCl?10～15％，CaCl2?3～5％，BeCl2?3～5％。
步驟四中，所述精煉時間為5～12分鐘。
步驟五中，所述精煉完成后還要除去熔液表面的浮渣和底部的沉積渣，之后靜置。
步驟五中，所述靜置時間為10～40分鐘。
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