[发明专利]MgYNdZr合金熔炼过程的保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护方法，尤其是一种MgYNdZr合金熔炼过程的保护方法。

背景技术

镁合金具有优良的性能，比重约为1.8，只有铝的2/3、钢的1/4。节约资源和减少污染是当今社会可持续发展战略的要求，在这一背景下，镁合金以其高比强度、良好的减震性和切削加工性以及尺寸稳定性已成为非常重要的现代工业材料。目前镁合金铸件被广泛应用于汽车制造、航空航天、光学仪器和计算机制造业等领域。近几年来，镁合金更是以其散热性佳、回收性好、抗电磁干扰及屏蔽能力强等特点，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，在家用电器、通讯和医疗器材行业广泛应用，成为新的市场热点。

然而在熔炼过程中，镁液与空气中的氧、水蒸气或水接触,都会发生剧烈反应,甚至爆炸。镁液在空气中表面生长的氧化膜疏松多孔,没有防护作用,一但暴露于空气中,其表面氧化膜首先激增,接着剧烈燃烧,发出白光，甚至发生爆炸，危及生产和人身安全。因此,熔炼过程中镁液表面必须很好地保护。在目前，国内镁合金的熔炼还大部于使用传统的熔剂法，熔炼过程中全靠熔剂保护，受夏节潮湿的气候条件影响很大。同时，使用熔剂会在铸件中形成熔剂夹渣，同时熔剂受热挥发产生HCL等有害气体，对人体和设备厂房产生腐蚀污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种合适的镁合金熔炼处理方法，可使现有镁合金精炼达到质量要求，同时，在熔炼过程中受外界环境的影响小，不产生有害气体，对环境无污染。

本发明的技术解决方案为：

(1)将洗净的坩埚通电加热至400～500℃，在坩埚底部及坩埚壁内撒上占炉料总重的0.5～0.8％的RJ-2熔剂，然后加入镁锭和回炉料，撒上占炉料总重0.5～0.8％的RJ-2熔剂，升温熔化；

(2)合金液熔化后，将重量比例为12：1硫化亚铁和硫磺粉的混合物放置于容器内，摆放在坩埚内电阻炉上；

(3)将溶液升温至740～760℃，对溶液进行搅拌；

(4)坩埚的温度保持740～760℃，加入已预热的重量比占炉料总重的8～10％的镁钕中间合金，将搅拌勺或搅拌机溶液液面以下，在不破坏液面的状态下，搅拌2～3min后除渣；

(5)将溶液升温至780～800℃，加入已预热的重量比占炉料总重的8～10％镁锆中间合金，将搅拌勺或搅拌机溶液液面以下，在不破坏液面的状态下，搅拌5～10min；

(6)在溶液温度不低于760℃时浇注断口试样，对试样进行检验，检验合格后进行下一步骤；若断口不合格，补加已预热的重量比占炉料总重的1～2％的镁锆中间合金，搅拌后重新检查断口，检验合格后进行下一步骤，若断口仍不合格，该炉合金做回炉料处理；

(7)将断口合格的溶液降温至750～760℃，用搅拌勺或搅拌机沉入合金的液面以下，搅拌10～15min，并在液流的波峰上撒上占炉料总重1.5～2.5％的RJ-5熔剂；

(8)将合金液升温800～820℃后，静置20～30min，然后将合金液调整至浇注温度进行浇注。

以上步骤中所述的进行合金熔炼的设备不限于坩埚，还包括可以实现该过程的其它设备，如DWK－80型电阻坩埚炉或MTO600B燃气炉。所述的温度可用电子测温仪进行测量。所述的浇注温度为760～780℃。

本发明熔炼保护由熔剂改为硫化亚铁和硫磺粉，硫化亚铁和硫磺粉受热后会产生SO2气体在液面形成保护气氛，保护合金液面，并可使镁合金精炼达到质量要求，同时防止熔剂污染合金液形成熔剂夹渣，也不会产生酸性气体腐蚀人体及厂房设备，对环境无污染。

具体实施方式

一种MgYNdZr合金熔炼过程的保护方法，其具体的实施步骤为：

(1)将洗净的坩埚通电加热至400～500℃，在坩埚底部及坩埚壁内撒上占炉料总重的0.5～0.8％的RJ-2熔剂，然后加入镁锭和回炉料，撒上占炉料总重0.5～0.8％的RJ-2熔剂，升温熔化；

(2)合金液熔化后，将重量比例为12：1硫化亚铁和硫磺粉的混合物放置于容器内，摆放在坩埚内电阻炉上；

(3)将溶液升温至740～760℃，对溶液进行搅拌；

(4)坩埚的温度保持740～760℃，加入已预热的重量比占炉料总重的8～10％的镁钕中间合金，将搅拌勺或搅拌机溶液液面以下，在不破坏液面的状态下，搅拌2～3min后除渣；

(5)将溶液升温至780～800℃，加入已预热的重量比占炉料总重的8～10％镁锆中间合金，将搅拌勺或搅拌机溶液液面以下，在不破坏液面的状态下，搅拌5～10min；