[發明專利]降低釓釔鎂合金偏析的方法

有效

• 申請號: 202010877422.2
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112030193B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 于兵;劉玉寶;黃海濤;張全軍;閆奇操;康佳;趙二雄;陳國華
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C25C3/36
• 分類號: C25C3/36;C22C28/00;C22C30/00
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰;安平

本發明公開了一種降低釓釔鎂合金偏析的方法。該方法包括如下步驟：以氟化釔、氟化釓和氟化鋰組成的熔融鹽或氟化釔、氟化釓、氟化鋰和氟化鎂組成的熔融鹽作為電解質，以非自耗電極作為陰極，以氧化釓、氧化釔和氧化鎂為原料通入直流電電解，收集陰極所得產物；其中，陰極電流密度為3～9A/cm²，陽極電流密度為0.7～1.4A/cm²。該方法能夠有效降低釓釔鎂合金中偏析現象的產生。

技術領域

本發明涉及一種降低釓釔鎂合金偏析的方法。

背景技術

鎂合金是一種非常重要的工程材料，其具有密度小，比強度和比剛度高，尺寸穩定性高，機械加工方便，阻尼減震性能好，易于回收利用等優點，被譽為“21世紀綠色工程金屬結構材料”，被廣泛應用在國防軍工、航天航空、交通運輸、體育器材、電子器件殼體、辦公用品等領域。

稀土元素由于具有獨特的核外電子排布，在冶金、材料領域中具有獨特的作用。在鎂合金中具有阻燃、凈化熔體等作用，能有效改善合金的鑄造性能；可細化顯微組織、形成準晶相、抑制形變織構，提高鎂合金的室溫及高溫強度和塑韌性等力學性能；并改變鎂合金表面腐蝕層結構、控制陰極相數量和分布以及影響電化學過程，從而改善鎂合金的耐腐蝕性能。Mg-Gd-Y系合金由于其具有較穩定的低蠕變速率和較高的蠕變抗力，被認為在航空航天領域中將有著非常好的應用前景。

CN100562608C公開了一種高稀土鎂中間合金的制備方法，在氟化物熔鹽電解質體系中，加入稀土氧化物REO和氧化鎂MgO的混合物，電解共析制取稀土鎂中間合金，熔鹽電解質體系采用稀土氟化物和氟化鋰二元熔鹽體系或采用稀土氟化物、氟化鎂和氟化鋰三元熔鹽體系，電解過程中陰極的電流密度為10～30A/cm²。該方法得到的釓釔鎂合金偏析較大。

CN105624737B公開了一種制備稀土鎂合金的方法，該方法以石墨塊作為陽極，鉬棒作為惰性陰極，鉬坩堝作為合金接收器，在氟化釔-氟化釹-氟化鋰組成的氟化熔鹽電解質體系中，加入氧化釔、氧化釹和氧化鎂的混合物，通以直流電電解得到稀土釔釹鎂合金，其中陰極電流密度為6～8A/cm²，陽極電流密度為1.5A/cm²。該方法得到的為釔釹鎂合金，且不能解決合金產品中偏析的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種降低釓釔鎂合金偏析的方法，該方法能夠有效降低釓釔鎂合金中偏析現象的產生。

本發明提供了一種降低釓釔鎂合金偏析的方法，其包括如下步驟：

以氟化釔、氟化釓和氟化鋰組成的熔融鹽或氟化釔、氟化釓、氟化鋰和氟化鎂組成的熔融鹽作為電解質，以非自耗電極作為陰極，以氧化釓、氧化釔和氧化鎂為原料通入直流電電解，收集陰極所得產物；

其中，陰極電流密度為3～9A/cm²，陽極電流密度為0.7～1.4A/cm²。

根據本發明的方法，優選地，所述陰極電流密度為4～8.5A/cm²，所述陽極電流密度為0.8～1.1A/cm²。

根據本發明的方法，優選地，所述電解質為氟化釔、氟化釓和氟化鋰組成的熔融鹽，所述氟化釔、氟化釓和氟化鋰的質量比為(2～12):(3～10):(0.5～4)。

根據本發明的方法，優選地，所述電解質為氟化釔、氟化釓、氟化鋰和氟化鎂組成的熔融鹽，所述氟化釔、氟化釓、氟化鋰和氟化鎂的質量比為(2～8):(3～10):(0.5～3):(1～2)。

根據本發明的方法，優選地，所述氧化釔、氧化釓和氧化鎂的質量比為(0.5～96):(0.5～90):(4～40)。

根據本發明的方法，優選地，陰極所得產物中釔元素的含量為2～90wt％，釓元素的含量為5～95wt％，鎂元素的含量為3～50wt％。