[發(fā)明專利]一種含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極

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• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106609372A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑩;李萍;崔揚(yáng);孟凡深;郭力
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽理工學(xué)院
• 主分類號: C23F13/14
• 分類號: C23F13/14;C22C23/02;C22C1/03
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 張鵬輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鎂合金犧牲陽極技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極。

背景技術(shù)

為了減少金屬材料腐蝕造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失，電化學(xué)保護(hù)是一種有效的腐蝕防護(hù)方法。在采用犧牲陽極進(jìn)行的陰極保護(hù)技術(shù)中，陽極隨著流出的電流而逐漸消耗，稱為犧牲陽極。作為犧牲陽極材料，金屬或合金必須滿足以下條件：電位足夠負(fù)，可供應(yīng)充分的電子使被保護(hù)金屬設(shè)備發(fā)生陰極極化。鎂合金常被用作犧牲陽極材料，對重要設(shè)備裝置的陰極材料進(jìn)行腐蝕防護(hù)，以延長陰極材料的使用壽命。但是，由于成分設(shè)計(jì)和制備工藝上的原因，普通鎂合金陽極材料(如AZ63等)往往晶粒粗大，組織不均勻，且鋁與鎂形成網(wǎng)狀Mg₁₇Al₁₂相，容易與鎂基體形成微電池，使陽極材料的消耗不均勻，影響陽極材料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，腐蝕防護(hù)使用，材料消耗均勻，使用壽命長。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：Al 6.4％～6.6％、Sm 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)。

其中，所述雜質(zhì)中Si、Fe、Cu和Ni的總質(zhì)量百分含量小于0.2％。

本發(fā)明的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，合金組分為Mg-Al-Sm-Sb。采用Sm、Sb與Al組合使用，為保證性能和控制成本，Al的加入量選為6.4～6.6wt％，Sm、Sb的加入量分別選為0.6～0.8wt％、0.1～0.3wt％；加入少量的Sm、Sb生成高熔點(diǎn)Al₂Sm、Mg₃Sb₂相，可作為有效的形核核心，從而細(xì)化晶粒，同時(shí)將合金中呈網(wǎng)狀分布的Mg₁₇Al₁₂相斷開，進(jìn)而改善組織；通過細(xì)化晶粒和改善組織，提高組織的均勻性，進(jìn)而使鎂合金陽極材料在腐蝕環(huán)境中消耗均勻。

本發(fā)明的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，以Mg-Al-Sm-Sb為合金組分，采用Sm、Sb細(xì)化晶粒和改善組織，所得鎂合金犧牲陽極組織均勻；腐蝕防護(hù)使用，具有溶解消耗均勻、使用壽命長的特點(diǎn)，適用于土壤、海水、熱水器等腐蝕環(huán)境下的陰極保護(hù)，應(yīng)用前景廣闊。

所述的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，以純鎂(Mg)、純鋁(Al)、鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)為原料，經(jīng)熔煉、鑄造制得。

其中，所用的原料純鎂(Mg)、純鋁(Al)、純銻(Sb)均為工業(yè)純鎂、純鋁、純銻。所用的鎂-釤(Mg-Sm)中間合金為工業(yè)鎂-釤中間合金。所述鑄造的澆鑄溫度為720℃。

進(jìn)一步的，所述的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極的制備方法，包括取原料純鎂(Mg)、純鋁(Al)、鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)，采用剛玉坩堝、感應(yīng)爐熔煉，得鎂液；在CO₂+SF₆氣體保護(hù)下，將鎂液升溫至720℃澆入鋼制模具，冷卻得到鎂合金鑄錠。

本發(fā)明的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，以純鎂(Mg)、純鋁(Al)、鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)為原料，經(jīng)熔煉、鑄造制得，制備工藝簡單，操作方便，易于自動化控制，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式中，所用的原料純鎂(Mg)、純鋁(Al)、鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)均為市售商品。純鎂(Mg)、純鋁(Al)的純度為99.8％，鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)的純度為99.5％。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：Al 6.6％、Sm 0.8％、Sb 0.1％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)。所述雜質(zhì)中Si、Fe、Cu和Ni的總質(zhì)量百分含量小于0.2％。

本實(shí)施例的含Sm、Sb的鎂合金犧牲陽極的制備方法為：取原料純鎂(Mg)、純鋁(Al)、鎂-釤(Mg-Sm)中間合金、純銻(Sb)，采用剛玉坩堝、感應(yīng)爐熔煉，得鎂液；在CO₂+SF₆氣體保護(hù)下，將鎂液升溫至720℃澆入鋼制模具，冷卻得到鎂合金鑄錠。

實(shí)施例2