[发明专利]用于精炼MG合金的熔盐

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于精炼镁合金的熔盐，尤其涉及用于精炼含有Sr的镁合金的熔盐，更具体地讲，本发明涉及一种用于精炼镁合金的熔盐，从而有效地去除杂质并且将含有Sr的镁熔融合金的熔融物(Sr-containing magnesiummolten alloy melt)中的Sr的损失最小化。 

背景技术

含有Sr的镁合金由于其重量轻、强度高以及在铸造含有Sr的镁合金时在形成含Sr的金属间化合物的过程中即使在高温下也具有高的蠕变性能，所以含有Sr的镁合金作为下一代材料而受到关注。 

基于这些性质，近来Mg-Al-Sr合金作为机动车或者飞机(具体地作为高温镁合金产品)的部件的应用显著增长。通过在炉子中将Mg-Al-Sr镁合金铸锭熔化以及随后主要进行的压铸来制造这种部件。因此，为了生产具有高品质的最终产品，必需制备具有高品质的Mg-Al-Sr镁合金铸锭。 

按照这种方式来制备镁合金铸锭，即，在炉子中在大约700℃下将至少99％的纯Mg铸锭熔化，并且添加包括Al或Zn的高纯合金金属，从而调节镁合金铸锭的最终合金组分，然后以镁合金铸锭的形式将其固化。然而，因为镁与氧的亲和力高，所以在炉子中熔融镁和添加合金金属的过程中不可避免地产生包括MgO、Mg₃N₂、MgAl₂O₄、金属间化合物等的各种杂质和夹杂物。另外，因为这些夹杂物具有与熔融的镁类似的比重，所以通过漂浮或沉淀将它们分离需要很长的时间。因此，为了增加镁合金产率的目的，需要缩短去除夹杂物所需的时间。为此，利用Ar通过气体起泡来漂浮和分离这些夹杂物，并且将氯化物类的熔盐添加到熔融的镁的表面，从而吸收并去除夹杂物。此外，比重比镁的比重高的一些熔盐在被沉淀在熔融的镁中的同时负责吸收和去除各种杂质。 

用于制备镁合金的熔盐的示例是CaCl₂-MgCl₂。尽管熔盐的组分根据制造商而略有不同，但是大多数都采用CaCl₂和MgCl₂。 

为了制备Mg-Al-Sr镁合金铸锭，具有高品质的Sr金属被加入到熔融的镁中，从而均匀地熔化Sr。熔点为777℃的Sr在700℃附近的熔融的镁中需要长时间熔化。因此，在添加了Sr之后，在炉子中提供螺旋桨或者螺杆，从而对熔融的镁施加旋转功率，从而缩短Sr熔化的时间段。 

发明内容

技术问题 

然而，在生产过程中，沉淀在熔融的镁中或者漂浮在熔融的镁的表面上的各种杂质侵入到镁熔融合金的熔融物中，并且不期望地在Sr熔融之后需要长时间来去除这些杂质。在使用现在通常用于去除这种杂质的熔盐的情况下，Sr被熔化并且与熔盐结合，从而镁中Sr的浓度被大大降低。 

因此，为了提高含有Sr的镁合金铸锭的产率，应该开发具有新颖组分的精炼熔盐。 

本发明紧记现有技术中存在的上述问题，并且提供了一种用于精炼镁合金的熔盐，该熔盐能够有效地去除杂质，同时在制备含有Sr的镁合金时使Sr的损失最小化。 

技术方案 

根据本发明，用于精炼镁合金的熔盐可以为LiCl-KCl二元熔盐、LiCl-KCl-NaCl三元熔盐、或者基于熔盐的总重量含有20％或更少的MgCl₂或CaCl₂的二元或三元熔盐。 

在生产过程中，所述熔盐可以包含10wt％或更少的杂质，例如，Fe、Al、Rb、La、Ce、Nd、Ba、Br、Sr、Cs、Mn、Co、Ni、Zn和Cr的氯化物、氟化物、氮化物和氧化物、或者金属间化合物。 

根据本发明的用于精炼镁合金的熔盐的组分基于以下原理来获得。 

由于用MgCl₂代替作为熔盐，所以需要考虑镁熔融合金的熔融物中的Sr的熔化以及与MgCl₂的结合，因此如下面的反应1所示Sr在熔盐中以SrCl₂的形式熔化。 

反应1 

MgCl₂(熔盐)+Sr(Mg合金)→Mg(Mg合金)+SrCl₂(熔盐)