一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极制造技术

本发明专利技术涉及一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al 6.4％～6.6％、Sm 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为镁和不可避免的杂质。该镁合金牺牲阳极以纯镁、纯铝、镁‑钐中间合金、纯锑为原料，经熔炼、铸造制得。本发明专利技术的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，加入Sm、Sb细化晶粒和改善组织，提高组织的均匀性，进而使镁合金阳极材料在腐蚀环境中消耗均匀；该镁合金牺牲阳极具有制备工艺简单、溶解消耗均匀、使用寿命长的特点，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。

Magnesium alloy sacrificial anode containing Sm and Sb

The invention relates to a magnesium alloy containing Sm and Sb sacrificial anode, consists of the following components: the mass percentage of Al 6.4% ~ 6.6%, 0.6% ~ 0.8% Sb, Sm 0.1% ~ 0.3%, the balance of magnesium and inevitable impurities. The magnesium alloy sacrificial anode, magnesium aluminum, YISHION samarium magnesium intermediate alloy, pure antimony as raw material, after melting and casting prepared. The magnesium alloy of the invention contains Sm, Sb, Sb Sm joined the sacrificial anode, refine the grain and improve the organization, improve the uniformity of the organization, so that the magnesium alloy anode material consumption in the corrosive environment; it has simple preparation process, dissolution of homogeneous consumption and long service life of the magnesium alloy sacrificial anode, application in soil, water, water heaters and other corrosive environment of cathodic protection, wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镁合金牺牲阳极
，具体涉及一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极。
技术介绍
为了减少金属材料腐蚀造成的巨大经济损失，电化学保护是一种有效的腐蚀防护方法。在采用牺牲阳极进行的阴极保护技术中，阳极随着流出的电流而逐渐消耗，称为牺牲阳极。作为牺牲阳极材料，金属或合金必须满足以下条件：电位足够负，可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化。镁合金常被用作牺牲阳极材料，对重要设备装置的阴极材料进行腐蚀防护，以延长阴极材料的使用寿命。但是，由于成分设计和制备工艺上的原因，普通镁合金阳极材料(如AZ63等)往往晶粒粗大，组织不均匀，且铝与镁形成网状Mg17Al12相，容易与镁基体形成微电池，使阳极材料的消耗不均匀，影响阳极材料的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，腐蚀防护使用，材料消耗均匀，使用寿命长。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al6.4％～6.6％、Sm0.6％～0.8％、Sb0.1％～0.3％，余量为镁和不可避免的杂质。其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。本专利技术的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，合金组分为Mg-Al-Sm-Sb。采用Sm、Sb与Al组合使用，为保证性能和控制成本，Al的加入量选为6.4～6.6wt％，Sm、Sb的加入量分别选为0.6～0.8wt％、0.1～0.3wt％；加入少量的Sm、Sb生成高熔点Al2Sm、Mg3Sb2相，可作为有效的形核核心，从而细化晶粒，同时将合金中呈网状分布的Mg17Al12相断开，进而改善组织；通过细化晶粒和改善组织，提高组织的均匀性，进而使镁合金阳极材料在腐蚀环境中消耗均匀。本专利技术的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以Mg-Al-Sm-Sb为合金组分，采用Sm、Sb细化晶粒和改善组织，所得镁合金牺牲阳极组织均匀；腐蚀防护使用，具有溶解消耗均匀、使用寿命长的特点，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。所述的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得。其中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锑(Sb)均为工业纯镁、纯铝、纯锑。所用的镁-钐(Mg-Sm)中间合金为工业镁-钐中间合金。所述铸造的浇铸温度为720℃。进一步的，所述的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法，包括取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO2+SF6气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。本专利技术的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得，制备工艺简单，操作方便，易于自动化控制，适合大规模工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施方式中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)均为市售商品。纯镁(Mg)、纯铝(Al)的纯度为99.8％，镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)的纯度为99.5％。实施例1本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al6.6％、Sm0.8％、Sb0.1％，余量为镁和不可避免的杂质。所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法为：取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO2+SF6气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。实施例2本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al6.5％、Sm0.7％、Sb0.2％，余量为镁和不可避免的杂质。所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法同实施例1。实施例3本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al6.4％、Sm0.6％、Sb0.3％，余量为镁和不可避免的杂质。所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法同实施例1。实验例本实验例对实施例1-3所得含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极进行检测，结果如表1所示。其中，对比例为商用镁合金AZ63。表1实施例1-3所得镁合金牺牲阳极性能检测结果对象开路电位(V)电流效率(％)腐蚀环境中消耗情况实施例1–1.72V58％无明显蚀坑，消耗较均匀实施例2–1.74V61％无明显蚀坑，消耗较均匀实施例3–1.76V62％无明显蚀坑，消耗较均匀对比例–1.65V52％出现蚀坑，消耗不均匀从表1可以看出，本专利技术的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，开路电位为–1.72～–1.76V，电流效率为58％～62％，与对比例相比，具有较负的电位和较高的电流效率；同时在腐蚀环境中材料消耗均匀，使用寿命长，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：Al 6.4％～6.6％、Sm 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为镁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：Al6.4％～6.6％、Sm0.6％～0.8％、Sb0.1％～0.3％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，李萍，崔扬，孟凡深，郭力，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41