[發(fā)明專利]一種摻雜Ca、Ho的鎂合金的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210399131.2
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102925774A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許并社;范晉平;王皓;王克勤;李明照
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種摻雜Ca、Ho的鎂合金的制備方法，屬有色金屬合金的制備及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎂及鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高的比強度和比剛度、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、磁屏蔽性、阻尼減震性、可切削性，在航空、航天、汽車、電子、通訊等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

鎂及鎂合金雖然有較多的優(yōu)良性能，但鎂合金的耐高溫性差、強度低，嚴重限制了鎂合金的應(yīng)用范圍，現(xiàn)有的稀土鎂合金耐高溫性能良好，但成本較高，因此制備耐高溫性能好、強度高、且成本較低的鎂合金是當前研究的重要課題。

由于鎂及鎂合金獨特的化學(xué)物理性能，在制備和熔煉過程中，鎂元素極易燃燒和蒸發(fā)，而且易氧化，給制備鎂合金帶來了很多困難，尤其是制備耐熱鎂合金還處于探討和研究中。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是針對鎂合金耐高溫性差、強度低的情況，采用一種新的熔煉技術(shù)和制備方法，在熔煉過程中添加堿土元素鈣、稀土元素鈥，制成鎂合金錠，以提高鎂合金的耐高溫性能和強度。

技術(shù)方案

本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為：鎂、鋁、鎂-鈣中間合金、鎂-鈥中間合金、無水乙醇、氬氣、細砂、砂紙、脫脂棉、凡士林，其組合準備用量如下：以克、毫升、毫米、厘米³為計量單位

鎂塊:??Mg??1560g±2g???塊體尺寸≤30×60mm

鋁塊:??Al???120g±0.5g??塊體尺寸≤30×60mm

鎂-鈣中間合金：Mg₈Ca₅???200g±0.5g??塊體尺寸≤30×60mm

鎂-鈥中間合金：Mg₆₀Ho₂??120g±0.5g??塊體尺寸≤30×60mm

無水乙醇：CH₃CH₂OH???200mL±5mL?

氬氣：Ar??100000cm³±100cm³

細砂：5000g±100g

砂紙：400粒?200×0.5×100mm??1張

脫脂棉：500g±10g?

凡士林：500g±10g?

制備方法如下：

(1)、精選化學(xué)物質(zhì)材料

對制備使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進行精選，并進行質(zhì)量純度控制：

鎂：?固態(tài)塊狀?99.99?%

鋁：?固態(tài)塊狀?99.99?%

鎂-鈣中間合金：固態(tài)塊狀?99.98?%

鎂-鈥中間合金：固態(tài)塊狀?99.98?%

無水乙醇：液態(tài)液體?99.99%

氬氣：氣態(tài)氣體?99.5%

細砂：固態(tài)砂粒

砂紙：固態(tài)紙狀

脫脂棉：固態(tài)絮狀

凡士林：液態(tài)粘稠狀

(2)、預(yù)制開合式模具

對澆鑄使用的模具要進行預(yù)制，模具結(jié)構(gòu)為開合式，模體材料為不銹鋼，外形尺寸為500?mm?×400?mm?×200?mm，型腔形狀為圓筒形；

(3)、制備摻雜鈣、鈥的鎂合金錠

摻雜鈣、鈥的鎂合金的制備是在真空熔煉爐內(nèi)進行的，是在加熱、真空、氬氣保護、添加鈣、鈥中間合金、外水循環(huán)冷卻下完成的；

清理真空熔煉爐，用吸塵器抽吸爐腔內(nèi)灰塵及有害物，用脫脂棉蘸取無水乙醇擦拭爐口、爐蓋及密封圈，擦拭后涂抹凡士林，并密封；?

用金屬刷、金屬鏟清除坩堝內(nèi)殘留物質(zhì)，并用脫脂棉蘸取無水乙醇擦拭清潔；

預(yù)熱坩堝、不銹鋼模具，在加熱爐內(nèi)預(yù)熱，預(yù)熱溫度300℃；?

稱取鎂塊1560g±2g、鋁塊120g±0.5g放入熔煉坩堝中，熔煉坩堝底部設(shè)置磁子攪拌器；

稱取鎂-鈣中間合金塊200g±0.5g，鎂-鈥中間合金塊120g±0.5g，置于熔煉爐上部的加料倉中；

放置不銹鋼模具并調(diào)整模具位置，使坩堝澆注口對準模具澆注口；

密閉熔煉爐，抽取爐內(nèi)空氣，使爐內(nèi)真空度壓強達10^-3Pa；

開啟氬氣瓶，向熔煉爐內(nèi)輸入氬氣，氬氣輸入速度200cm³/min，使爐內(nèi)壓強達10²時，停止輸入氬氣，并恒定爐內(nèi)壓強；

開啟熔煉坩堝電源，開始熔煉，坩堝以10℃/min的速度升溫，加熱溫度達到720℃±5℃并恒定，使鎂塊、鋁塊融化成熔液，磁子攪拌器攪拌；