[发明专利]一种用高能超声制备镁钬中间合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用高能超声制备镁钬中间合金的方法。

背景技术

 稀土元素在镁合金中的合金化或微合金化效果，得到了越来越引人注目的成绩。利用稀土元素的一系列优势，诸如细化晶粒、净化熔体等，诸多学者在此基础上已开发了众多稀土镁合金，它们具有强度高、抗蠕变性好、抗蚀性强等优异性能，从而满足了镁合金在众多领域中的使用要求。因此，对镁合金中稀土的强化原理、对微观组织的作用机理等一系列理论的深入，将有助于提高我国镁合金产品的经济效益，进一步巩固我国镁合金大国的地位。

目前，在镁合金中添加稀土元素主要的形式有单质纯稀土、混合稀土、中间合金等三种形式。因为稀土元素化学性质非常活泼，直接以单质稀土或混合稀土形式加入到合金时，具有以下缺点：首先，容易氧化，再加入到镁合金熔体前需要去除氧化皮；其次，稀土元素的熔点较高，通过物理扩散或发生化学反应的形式，加入到镁合金熔体中后会逐步溶于合金中。因为稀土原子的扩散速度比较慢，合金熔炼时间长；第三，有研究表明，在720 ℃下，混合稀土加入到镁合金熔体中，经30 min保温后收得率为23.1%，保温60 min后收得率为34.8%，但是，通过中间合金形式加入，在710 ℃下只保温10 min，收得率就达94%。所以采用镁稀土中间合金能够较容易得获得优良的合金。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用高能超声制备镁钬中间合金的方法，它具有工艺简单、操作安全，同时所制备合金含量稳定的优点。

本发明是这样来实现的，一种用高能超声制备镁钬中间合金的方法, 其特征在于所述制备方法包括以下步骤：1）首先把纯镁锭放入坩埚内加热至熔化，稀土钬用铝箔纸包裹，加入到上述纯镁熔体中，然后在741℃～745℃范围内保温41～45 min；2）将超声变幅杆伸入熔体中进行间歇式超声处理，超声强度为1.21kw/cm²～1.3 kw/cm²，超声时间为51～55 min，高能超声每次施加时间61～70 s，间歇时间61～70 s；3）在741℃～745℃温度范围内精炼除杂，浇铸取样；所述稀土钬为颗粒状或粉末状；所述合金熔体中稀土钬质量占总重量的45%；稀土钬颗粒直径为20-100um；所述稀土钬的纯度为99.9%。

本发明的技术效果是：采用本发明得到的镁钬中间合金含量稳定，能有效避免稀土烧损，减少氧化夹杂以及成分偏析等优点，而且工艺简单、安全可靠，操作方便。

附图说明

图1为本发明制备的镁钬中间合金显微组织金相图。

具体实施方式

实施例1：首先把纯镁锭放入坩埚内加热至熔化，将直径为20-100um稀土钬颗粒（Ho的纯度为99.9%）用铝箔纸包裹，加入到上述纯镁熔体中，其中稀土钬质量占总重量的45%，然后在741℃下保温41 min。将超声变幅杆伸入熔体中进行间歇式超声处理，超声强度为1.21kw/cm²，超声时间为51 min，高能超声每次施加时间61 s，间歇时间61 s。在741℃下精炼除杂，浇铸取样。

实施例2：首先把纯镁锭放入坩埚内加热至熔化，将粉末状稀土钬（Ho的纯度为99.9%）用铝箔纸包裹，加入到上述纯镁熔体中，其中稀土钬质量占总重量的45%，然后在743℃下保温43 min。将超声变幅杆伸入熔体中进行间歇式超声处理，超声强度为1.25kw/cm²，超声时间为53 min，高能超声每次施加时间65 s，间歇时间65 s。在743℃下精炼除杂，浇铸取样。

实施例3：首先把纯镁锭放入坩埚内加热至熔化，将粉末状稀土钬（Ho的纯度为99.9%）用铝箔纸包裹，加入到上述纯镁熔体中，其中稀土钬质量占总重量的45%，然后在745℃下保温45 min。将超声变幅杆伸入熔体中进行间歇式超声处理，超声强度为1.3 kw/cm²，超声时间为55 min，高能超声每次施加时间70 s，间歇时间70 s。在745℃下精炼除杂，浇铸取样。