一种高耐蚀性镁合金制造技术

一种高耐蚀性镁合金，其组分的重量百分比为：Ａｌ：５．５－６．５％、Ｍｎ：０．２８－０．４０％、Ｃａ：２．０－２．６％、Ｓｒ：０．３５－０．４３％、ＲＥ：０．４５－０．５２％、Ｚｎ：≤０．２０％、Ｓｉ：≤０．０８％、Ｆｅ：≤０．００４％、Ｃｕ：≤０．００８％、Ｎｉ：≤０．００１％、其它杂质元素≤０．０５％，余量为Ｍｇ。本发明专利技术主要是在现有镁合金熔炼工艺中通过加入钙、锶和稀土元素，使其具有更高的力学性能和高温蠕变性能。与ＺＬ０２１３０１８２．４公开的镁合金相比，锶含量的增加可以细化ＡｌＣａ相，同时力学性能和高温蠕变性能都有一定程度的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镁合金生产
，尤其涉及一种高耐蚀性能和高温蠕变性能的镁合金。
技术介绍
目前，镁合金工业上熔炼制得的镁合金其耐蚀性能和高温蠕变性能都较低，限制了其在民用工业的大规模应用。以ZL02130182.4公开的一种镁合金为例(组成成分及其重量百分比含量为Al5-7％、Mn0.1-0.8％、Ca2-4％、Sr0.001-0.05％、RE0.1-0.6％、Zn≤0.01％、Si≤0.01％、Fe≤0.004％、Cu≤0.008％、Ni≤0.001％、Cl≤0.003％，余量为Mg)，虽然能够满足一定的铸造技术要求，但较难满足对力学性能和高温蠕变性能有较高要求的铸造生产技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的镁合金耐蚀性能和高温蠕变性能都较低的问题，提供一种耐蚀性能和高温蠕变性能较高的镁合金，能够进一步满足对镁合金材料的上述性能有更高技术要求的铸造工艺。本专利技术各组分的重量百分比为Al5.5-6.5％、Mn0.28-0.40％、Ca2.0-2.6％、Sr0.35-0.43％、RE0.45-0.52％、Zn≤0.20％、Si≤0.08％、Fe≤0.004％、Cu≤0.008％、Ni≤0.001％、其它杂质元素≤0.05％，余量为Mg。本专利技术采用的制备方法包括如下步骤1、将工业镁锭、铝锭投入已准备好的干净的坩埚中加底熔剂熔化，底熔剂的用量约占炉料质量的1.5-2.5％，同时撒入覆盖剂，覆盖剂的用量约占炉料质量的0.003-0.005％，整个熔化过程时间控制在2-6h，且镁液最终温度控制在670-690℃；2、熔化结束后向镁液中吹氩气，并采用机械搅拌，同时加精炼剂与氯化锰进行精炼，精炼剂的用量约占炉料质量的1.5-2.5％，时间控制在30min，温度控制在730-750℃； 3、精炼结束后镁合金液继续升温至740-760℃时加入含铈的混合稀土，时间控制在10min，温度控制在740-760℃；4、结束后静置降温，使熔剂和夹杂物沉降，时间控制在60min，温度在降至660-680℃时结束；然后加入镁钙中间合金和铝锶中间合金进行变质处理，熔化过程温度始终控制在660-680℃，时间控制在30-40min；5、最后在640-660℃温度条件下，并在保护气氛中进行浇注，保护气氛通常为SF6、CO2、N2、SO2、干燥空气混合气体或混合气体保护气氛，时间一般控制在40-60分钟。现有所有用于镁合金制备工艺的底熔剂、覆盖剂、精炼剂均可本专利技术制备过程中使用。前述含铈的混合稀土是一种市售的天然稀土混合物，由镧、钕和铈组成，其中铈含量为50％，产自包头。本专利技术主要是在现有镁合金熔炼工艺中通过加入钙、锶和稀土元素，使其具有更高的力学性能和高温蠕变性能。与ZL02130182.4公开的镁合金相比，锶含量的增加可以细化AlCa相，同时力学性能和高温蠕变性能都有一定程度的提高，能够进一步满足对镁合金材料的上述性能有更高技术要求的铸造生产工艺。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步描述实施例1将镁锭1120kg、铝锭72.5kg投入已准备好的干净的坩埚中，加RJ-2底熔剂20kg熔化，过程中撒入RJ-3覆盖剂4kg以防止燃烧，整个熔化过程时间控制在4h，且镁液最终温度控制在670℃；熔化结束后向镁液中吹氩气，并采用机械搅拌，同时加RJ-4精炼剂20kg与氯化锰10.0kg进行精炼，时间控制在30min，温度控制在730℃；之后镁液继续升温至740℃时加入含铈的混合稀土6.5kg，时间控制在10min，温度控制在740℃；其后静置降温，使熔剂和夹杂物沉降，时间控制在60min，温度在660℃结束；然后加入镁钙中间合金114.5kg和铝锶中间合金6.0kg进行变质处理，熔化过程温度始终控制在660℃，时间控制在30min；最后在640℃温度条件下，并在SO2气氛保护下进行浇注，时间一般控制在40分钟。这样制得的镁合金的化学组分的重量百分比为Al5.5％、Mn0.33％、Ca2.6％、Sr0.41％、RE0.49％、Zn≤0.20％、Si≤0.08％、Fe≤0.004％、Cu≤0.008％、Ni≤0.001％、其它杂质元素≤0.05％，余量为Mg。本专利技术中加入的镁钙中间合金的有效含钙量一般控制在26-34％，铝锶中间合金的有效含锶量一般控制在87.5-91.5％。以下实施例均如此。由于在镁液进行静置提渣及之后的沉降除杂质的过程中，可能有部分原料被清除，加上高温氧化的原因，制成的成品率在95-96％之间。因此在取样分析时有可能出现某种成分不符合合金预定的配制要求，这时应根据预定的配方，相应加入某些原料再次熔炼，直到取样分析合格为止。对于以下的实施例均有上述的要求。实施例2将镁锭1130kg、铝锭79.0kg投入已准备好的干净的坩埚中，加RJ-2底熔剂25kg熔化，过程中撒入RJ-4覆盖剂5kg以防止燃烧，整个熔化过程时间控制在5h，且镁液最终温度控制在680℃；熔化结束后向镁液中吹氩气，并采用机械搅拌，同时加RJ-5精炼剂25kg与氯化锰10.0kg进行精炼，时间控制在30min，温度控制在740℃；之后镁液继续升温至750℃时加入含铈的混合稀土6.5kg，时间控制在10min，温度控制在750℃；其后静置降温，使熔剂和夹杂物沉降，时间控制在60min，温度在670℃结束；然后加入镁钙中间合金102.0kg和铝锶中间合金6.0kg进行变质处理，熔化过程温度始终控制在670℃，时间控制在35min；最后在650℃温度条件下，并在CO2气氛保护下进行浇注，时间一般控制在50分钟。这样制得的镁合金的化学组分的重量百分比为Al6.0％、Mn0.33％、Ca2.3％、Sr0.41％、RE0.49％、Zn≤0.20％、Si≤0.08％、Fe≤0.004％、Cu≤0.008％、Ni≤0.001％、其它杂质元素≤0.05％，余量为Mg。实施例3将镁锭1140kg、铝锭86.0kg投入已准备好的干净的坩埚中，加RJ-2底熔剂30kg熔化，过程中撒入RJ-4覆盖剂5kg以防止燃烧，整个熔化过程时间控制在6h，且镁液最终温度控制在690℃；熔化结束后向镁液中吹氩气，并采用机械搅拌，同时加RJ-6精炼剂30kg与氯化锰10.0kg进行精炼，时间控制在30min，温度控制在750℃；之后镁液继续升温至760℃时加入含铈的混合稀土6.5kg，时间控制在10min，温度控制在760℃；其后静置降温，使熔剂和夹杂物沉降，时间控制在60min，温度在680℃结束；然后加入镁钙中间合金89.0kg和铝锶中间合金6.0kg进行变质处理，熔化过程温度始终控制在680℃，时间控制在40min；最后在660℃温度条件下，并在SF6气氛保护下进行浇注，时间一般控制在60分钟。这样制得的镁合金的化学组分的重量百分比为Al6.5％、Mn0.33％、Ca2.0％、Sr0.41％、RE0.49％、Zn≤0.20％、Si≤0.08％、Fe≤0.004％、Cu≤0.008％、Ni≤0.001％、其它杂质元素≤0.05％，余量为Mg。权利要求1.一种高耐蚀性镁合金，其特征在于组分的重量百分比为Al5.5-6.5％、Mn0.28-0.40％、Ca2.0-2.6％、Sr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐蚀性镁合金，其特征在于组分的重量百分比为：Ａｌ：５．５－６．５％、Ｍｎ：０．２８－０．４０％、Ｃａ：２．０－２．６％、Ｓｒ：０．３５－０．４３％、ＲＥ：０．４５－０．５２％、Ｚｎ：≤０．２０％、Ｓｉ：≤０．０８％、Ｆｅ：≤０．００４％、Ｃｕ：≤０．００８％、Ｎｉ：≤０．００１％、其它杂质元素≤０．０５％，余量为Ｍｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶卫建，
申请(专利权)人：南京云海特种金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]