[發明專利]一種Mg-Al-Zn系鎂合金熔體的凈化方法

在審

• 申請號: 202010040891.9
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111118361A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張高龍;曾廣;韓修柱;萬迎春;王登峰;李巖;張立新;高峰;劉楚明
• 申請（專利權）人: 山西神舟航天科技有限公司;中南大學;北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明涉及熔體凈化技術領域，尤其涉及一種Mg?Al?Zn系鎂合金的熔體凈化方法。本發明的熔體凈化方法，包括以下步驟：將Mg?Al?Zn系鎂合金進行加熱熔融，得到熔體；所述加熱熔融在保護氣氛下進行；向所述熔體中依次加入精煉劑和混合熔劑，進行攪拌處理，靜置保溫，過濾，得到凈化后的熔體；所述混合熔劑為MnCl₂和TiCl₄。采用本發明的方法可以提高鎂合金熔體質量，進而提高鎂合金大尺寸構件組織性能的均勻性。

技術領域

本發明涉及熔體凈化技術領域，尤其涉及一種Mg-Al-Zn系鎂合金的熔體凈化方法。

背景技術

鎂合金因具有比強度高、減震降噪效果好以及鑄造性能好等優點而受到人們的廣泛關注。Mg-Al-Zn系合金是目前最為常用的鑄造鎂合金之一，占全球鎂合金市場用量的97％左右。

獲得有害雜質少、耐腐蝕性高和組織細小均勻的合金，是制造高性能鎂合金構件的基本前提。研究表明，熔體變質處理和凈化處理是細化鎂合金微觀組織、提高其綜合力學性能的有效方法。Fe雜質是鎂合金冶煉和熔煉過程中常見的雜質元素，對鎂合金耐蝕性破壞最大。業界通常在原鎂或者鎂合金精煉/熔煉工藝中加入適量無水MnCl₂，與Al、Fe元素生成Al-Mn-(Fe)，而后采取沉降或者過濾的方法去除Fe雜質，確保Fe/Mn(wt.％)比低于0.032，從而保證鎂合金的抗腐蝕能力。其主要原因是形成的Al-Mn-(Fe)對α-Mg的腐蝕電位與富Fe相比較而言更為接近，造成微區電化學腐蝕的可能性較小。

在Mg-Al合金熔煉和鑄造過程中，理解并控制Al-Mn-(Fe)化合物的形成、長大和偏聚行為，對制備晶粒細化、組織均勻和高純度的鎂合金鑄錠，以及鎂合金廢料回收都極具指導意義。盡量減少熔渣的積累，并防止粗大Al₈Mn₅團簇或者氧化物進入鎂合金鑄件，熔體凈化技術的開發十分必要，但單獨使用某一種熔劑凈化難以獲得滿足制備大尺寸鎂合金鑄件要求的熔體。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Mg-Al-Zn系鎂合金的熔體凈化方法，采用本發明的方法可以提高鎂合金熔體質量，進而提高鎂合金大尺寸構件組織性能的均勻性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種Mg-Al-Zn系鎂合金的熔體凈化方法，包括以下步驟：將Mg-Al-Zn系鎂合金進行加熱熔融，得到熔體；所述加熱熔融在保護氣氛下進行；

向所述熔體中依次加入精煉劑和混合熔劑，進行攪拌處理，靜置保溫，過濾，得到凈化后的熔體；所述混合熔劑為MnCl₂和TiCl₄。

優選的，所述混合熔劑中MnCl₂和TiCl₄的質量比為(3～4):1。

優選的，所述混合熔劑的用量為熔體質量的1～3％。

優選的，以質量百分含量計，所述Mg-Al-Zn系鎂合金的化學成分包括：Al 8.7～9.2％，Zn 0.5～0.7％，Mn 0.2～0.3％，Be 0.002～0.003％，Fe≤0.003％，Si≤0.07％，Cu≤0.015％，Ni≤0.0008％，其余單個雜質≤0.008％，余量為Mg。

優選的，所述加熱熔融的溫度為720～750℃；加入精煉劑和混合熔劑時，所述熔體的溫度獨立地為720～750℃。

優選的，所述攪拌處理的速率為50～300rpm，時間為5～8min。

優選的，所述靜置保溫的溫度為720～750℃，時間為10～30min。

優選的，所述過濾采用AlTiO₃陶瓷所制的30目濾網。