專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂合金熔煉保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種鎂合金的熔煉保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、減振性能和電磁屏蔽性能優(yōu)良等特點(diǎn)，已在國(guó)防軍工、交通工具、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鎂合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，在熔煉過(guò)程中易氧化，甚至燃燒。其氧化產(chǎn)物比較疏松， 不能覆蓋金屬基體，導(dǎo)致氧化過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)重影響鎂合金熔煉過(guò)程的順利實(shí)施，也降低了鎂合金熔體的品質(zhì)。為此，在鎂合金熔煉過(guò)程中，需要熔煉熔劑或氣體進(jìn)行保護(hù)。常用的鎂合金熔煉熔劑為二號(hào)熔劑，該熔劑加入到合金熔體表面時(shí)，形成熔融態(tài)的薄層，將合金熔體與空氣隔離，起到保護(hù)的作用。用于鎂合金熔煉保護(hù)的氣體主要是六氟化硫和二氧化碳的混合物，它們將在鎂合金熔體表面形成較為致密的氟化鎂和硫化鎂薄膜，起到隔離空氣的作用。但是，熔煉熔劑或保護(hù)氣體形成的氟化鎂和硫化鎂等很容易進(jìn)入合金熔體內(nèi)部，特別是在合金熔體打渣后的靜置過(guò)程中，從而降低合金熔體質(zhì)量。同時(shí)，鎂合金的熔煉溫度一般在680-740°C之間，熔煉熔劑或六氟化硫?qū)⒉糠址纸鉃镠C1、HF、SO2等有害產(chǎn)物，它們具有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)熔煉設(shè)備和周邊環(huán)境將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，另外，六氟化硫具有很強(qiáng)的溫室氣體效應(yīng)，也將嚴(yán)重?fù)p害環(huán)境。因此，需探索一種鎂合金熔煉保護(hù)的方法，來(lái)替代現(xiàn)有技術(shù)中使用溶劑或氣體進(jìn)行保護(hù)，以克服溶劑或氣體保護(hù)所存在的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種鎂合金熔煉保護(hù)方法，該方法利用煤油燃燒形成鎂合金熔體與空氣的隔離帶，達(dá)到保護(hù)鎂合金熔體、避免損壞設(shè)備和減少環(huán)境污染的目的。本發(fā)明的鎂合金熔煉保護(hù)方法，包括以下步驟
a)熔化將鎂合金原料在200-30(TC條件下進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后加熱至680-740°C使原料熔化形成熔體；
b)處理對(duì)步驟a所得的熔體進(jìn)行保溫、攪拌、打渣、合金化或靜置處理；
該方法的要點(diǎn)是在步驟b的處理過(guò)程中，將燃點(diǎn)小于或等于680°C且不與鎂合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的礦物油滴入坩堝內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體表面，保持礦物油在熔體表面的燃燒火焰高度為5-lOcm形成隔開(kāi)熔體與空氣的燃燒隔離層。進(jìn)一步，所述礦物油為煤油。發(fā)明的有益效果本發(fā)明的鎂合金熔煉保護(hù)方法，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)
1)利用如煤油等礦物油不會(huì)與Mg及鎂合金中的Al、&!等常用元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，不會(huì)造成鎂及合金元素的燒損；
2)利用煤油等礦物油的燃點(diǎn)較低的特性，使其滴入到鎂合金熔體表面附近時(shí)燃燒，使熔體表面附近的空氣被消耗掉，從而在合金熔體表面與空氣之間形成隔離層，可有效防止加熱和熔煉過(guò)程中鎂合金熔體的氧化和燃燒；
3)礦物油的燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境友好，在高溫下，燃燒生成的水成為水蒸汽而排出，不會(huì)損害鎂合金熔體；二氧化碳對(duì)鎂合金熔體基本是無(wú)害的，甚至可起到進(jìn)一步精煉的作用。4)避免使用現(xiàn)有技術(shù)中的溶劑和氣體保護(hù)方法，從而避免了溶劑和氣體保護(hù)法中產(chǎn)生的其他雜質(zhì)影響鎂合金的品質(zhì)，同時(shí)，也避免產(chǎn)生腐蝕性氣體損壞設(shè)備和減少有害氣體的排放。


圖1為礦物油燃燒隔離的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)介紹 實(shí)施例1
熔煉AZ31合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 95. 70% ；Al :2. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ31合金錠放入低碳鋼或不銹鋼坩堝內(nèi)，在200°C下預(yù)熱20分鐘，然后升溫至680°C，直至AZ31合金錠完全熔化形成熔體1，然后除去合金熔體1中的熔渣，在除去熔渣的同時(shí)，將煤油滴入到坩堝2內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體1表面，保持煤油在熔體1表面的燃燒火焰高度為5cm形成隔開(kāi)熔體1與空氣3的燃燒隔離層4。滴入的礦物油不僅限于煤油，也可是其他燃點(diǎn)小于或等于680°C并且不會(huì)與Mg及鎂合金中的Al、S1等常用元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的礦物油。加熱、熔煉和除渣過(guò)程熔體沒(méi)有明顯的氧化和燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)，熔煉過(guò)程平穩(wěn)順利。實(shí)施例2:
熔煉AZ31合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 95. 70% ；Al :2. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 ！^、Si、Ni、Cu、Na小于0. 30 %。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ31合金錠放入低碳鋼或不銹鋼坩堝內(nèi)，在20(TC下預(yù)熱20分鐘，然后升溫至720°C，直至AZ31合金錠完全熔化形成熔體1，然后對(duì)熔體1進(jìn)行保溫處理，在保溫處理的同時(shí)，將液體石蠟滴入到坩堝2內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體1表面，保持液體石蠟在熔體1表面的燃燒火焰高度為8cm 形成隔開(kāi)熔體1與空氣3的燃燒隔離層4。加熱、熔煉和保溫處理過(guò)程熔體沒(méi)有明顯的氧化和燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)，熔煉過(guò)程平穩(wěn)順利。實(shí)施例3:
熔煉AZ61合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 92. 70% ；Al :5. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ61合金錠放入低碳鋼或不銹鋼坩堝內(nèi)，在200°C下預(yù)熱20分鐘，然后升溫至740V，直至AZ31合金錠完全熔化形成熔體1，然后對(duì)熔體1進(jìn)行合金化處理，在合金化處理的同時(shí)，將煤油滴入到坩堝2內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體1表面，保持煤油在熔體1表面的燃燒火焰高度為IOcm 形成隔開(kāi)熔體1與空氣3的燃燒隔離層4。
加熱、熔煉和合金化處理過(guò)程熔體沒(méi)有明顯的氧化和燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)，熔煉過(guò)程平穩(wěn)順利。實(shí)施例4:
熔煉AZ91合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 89. 70% ；Al :8. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ91合金錠放入低碳鋼或不銹鋼坩堝內(nèi)，在200°C下預(yù)熱20分鐘，然后升溫至680°C，直至AZ31合金錠完全熔化形成熔體1，然后除去合金熔體1中的熔渣，在除去熔渣的同時(shí)，將煤油滴入到坩堝2內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體1表面，保持煤油在熔體1表面的燃燒火焰高度為5cm形成隔開(kāi)熔體1與空氣3的燃燒隔離層4。加熱、熔煉和除渣過(guò)程熔體沒(méi)有明顯的氧化和燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)，熔煉過(guò)程平穩(wěn)順利。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金熔煉保護(hù)方法，包括以下步驟a)熔化將鎂合金原料在200-30(TC條件下進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后加熱至680-740°C使原料熔化形成熔體(1);b)處理對(duì)步驟a所得的熔體(1)進(jìn)行保溫、攪拌、打渣、合金化或靜置處理；其特征在于在步驟b的處理過(guò)程中，將燃點(diǎn)小于或等于680°C且不與鎂合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的礦物油滴入坩堝(2)內(nèi)，滴入位置均勻覆蓋熔體(1)表面，保持礦物油在熔體(1)表面的燃燒火焰高度為5-lOcm形成隔開(kāi)熔體(1)與空氣(3)的燃燒隔離層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金熔煉保護(hù)方法，其特征在于所述礦物油為煤油。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂合金熔煉保護(hù)方法，該方法利用某些礦物油低燃點(diǎn)及不與Mg及鎂合金中的Al、Zn等常用元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，在合金熔體表面與空氣之間形成燃燒隔離層，同時(shí)，也不會(huì)造成鎂及合金元素的燒損，可有效防止加熱和熔煉過(guò)程中鎂合金熔體的氧化和燃燒；另外，礦物油燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境友好，在高溫下，燃燒生成的水成為水蒸氣而排出，不會(huì)損害鎂合金熔體，二氧化碳對(duì)鎂合金熔體基本是無(wú)害的，甚至可起到進(jìn)一步精煉的作用；與現(xiàn)有技術(shù)相比，避免了溶劑和氣體保護(hù)法中產(chǎn)生的其他雜質(zhì)影響鎂合金的品質(zhì)，同時(shí)，也避免產(chǎn)生腐蝕性氣體損壞設(shè)備和減少有害氣體的排放。
文檔編號(hào)C22C1/02GK102230094SQ201110169340
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者李瑞紅, 楊青山, 潘復(fù)生, 蔣斌, 黃小勇 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)