[发明专利]一种Mg-Al-Zn系镁合金熔体的净化方法

说明书

本发明涉及熔体净化技术领域，尤其涉及一种Mg‑Al‑Zn系镁合金的熔体净化方法。本发明的熔体净化方法，包括以下步骤：将Mg‑Al‑Zn系镁合金进行加热熔融，得到熔体；所述加热熔融在保护气氛下进行；向所述熔体中依次加入精炼剂和混合熔剂，进行搅拌处理，静置保温，过滤，得到净化后的熔体；所述混合熔剂为MnCl₂和TiCl₄。采用本发明的方法可以提高镁合金熔体质量，进而提高镁合金大尺寸构件组织性能的均匀性。

技术领域

本发明涉及熔体净化技术领域，尤其涉及一种Mg-Al-Zn系镁合金的熔体净化方法。

背景技术

镁合金因具有比强度高、减震降噪效果好以及铸造性能好等优点而受到人们的广泛关注。Mg-Al-Zn系合金是目前最为常用的铸造镁合金之一，占全球镁合金市场用量的97％左右。

获得有害杂质少、耐腐蚀性高和组织细小均匀的合金，是制造高性能镁合金构件的基本前提。研究表明，熔体变质处理和净化处理是细化镁合金微观组织、提高其综合力学性能的有效方法。Fe杂质是镁合金冶炼和熔炼过程中常见的杂质元素，对镁合金耐蚀性破坏最大。业界通常在原镁或者镁合金精炼/熔炼工艺中加入适量无水MnCl₂，与Al、Fe元素生成Al-Mn-(Fe)，而后采取沉降或者过滤的方法去除Fe杂质，确保Fe/Mn(wt.％)比低于0.032，从而保证镁合金的抗腐蚀能力。其主要原因是形成的Al-Mn-(Fe)对α-Mg的腐蚀电位与富Fe相比较而言更为接近，造成微区电化学腐蚀的可能性较小。

在Mg-Al合金熔炼和铸造过程中，理解并控制Al-Mn-(Fe)化合物的形成、长大和偏聚行为，对制备晶粒细化、组织均匀和高纯度的镁合金铸锭，以及镁合金废料回收都极具指导意义。尽量减少熔渣的积累，并防止粗大Al₈Mn₅团簇或者氧化物进入镁合金铸件，熔体净化技术的开发十分必要，但单独使用某一种熔剂净化难以获得满足制备大尺寸镁合金铸件要求的熔体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Mg-Al-Zn系镁合金的熔体净化方法，采用本发明的方法可以提高镁合金熔体质量，进而提高镁合金大尺寸构件组织性能的均匀性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种Mg-Al-Zn系镁合金的熔体净化方法，包括以下步骤：将Mg-Al-Zn系镁合金进行加热熔融，得到熔体；所述加热熔融在保护气氛下进行；

向所述熔体中依次加入精炼剂和混合熔剂，进行搅拌处理，静置保温，过滤，得到净化后的熔体；所述混合熔剂为MnCl₂和TiCl₄。

优选的，所述混合熔剂中MnCl₂和TiCl₄的质量比为(3～4):1。

优选的，所述混合熔剂的用量为熔体质量的1～3％。

优选的，以质量百分含量计，所述Mg-Al-Zn系镁合金的化学成分包括：Al 8.7～9.2％，Zn 0.5～0.7％，Mn 0.2～0.3％，Be 0.002～0.003％，Fe≤0.003％，Si≤0.07％，Cu≤0.015％，Ni≤0.0008％，其余单个杂质≤0.008％，余量为Mg。

优选的，所述加热熔融的温度为720～750℃；加入精炼剂和混合熔剂时，所述熔体的温度独立地为720～750℃。

优选的，所述搅拌处理的速率为50～300rpm，时间为5～8min。

优选的，所述静置保温的温度为720～750℃，时间为10～30min。

优选的，所述过滤采用AlTiO₃陶瓷所制的30目滤网。