[发明专利]一种镁钕中间合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镁钕中间合金及其制备方法，属于金属材料及冶金技术领域，包括如下重量份原料：10‑15份镁粉，10‑15份钕粉，0.1‑0.15份多元精炼剂；将镁粉加入熔炼炉中，加入保护熔剂，扒渣，扒渣后加入钕粉，完全加入后升温至1050℃，加入多元精炼剂，升温至1100℃后再次加入保护熔剂，二次扒渣，制得熔炼料；冲煮；铸锭；化验；炭粉能够作为造孔剂，分解释放出气体，一方面带走金属液中的部分氢气，另一方面纳米钙基粉体在该温度下自身烧结，且产生大量孔状结构，增加了其比表面积，具有优异的吸附性能，能够对熔体中残余的氢气和杂质进行吸附，起到精炼除杂的作用。

技术领域

本发明属于金属材料及冶金技术领域，具体地，涉及一种镁钕中间合金及其制备方法。

背景技术

镁合金是目前应用的最轻的结构金属材料，其具有高的比强度、比刚度及优良的铸造性能，由于其密度低，镁合金在汽车、电子、航空航天等领域对减重和节能降耗特别显著，具有广阔的应用前景。虽然镁合金室温性能优异，然而较差的耐热性能限制了镁合金在服役温度要求较高场合的应用，因此开发具有良好铸造性能的耐热镁合金是镁合金广泛应用的关键。目前商业用耐热镁合金的研发主要集中通过添加稀土等元素提高其耐热性能，特别是稀土Nd元素的添加对于各种牌号镁合金的高温性能均有明显改善，但是制备出的镁钕中间合金表面中杂质含量较高，影响其使用性能，而且生产工程中氢气未完全除去，导致合金表面出现针孔等现象，影响美观。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种镁钕中间合金及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种镁钕中间合金，包括如下重量份原料：10-15份镁粉，10-15份钕粉，0.1-0.15份多元精炼剂；

所述多元精炼剂包括如下步骤制成：

步骤S1、将六水合氯化铝加入烧杯中，加入去离子水，匀速搅拌直至溶解，制得a液，将氟化钠加入去离子水中，匀速搅拌直至溶解，制得b液，边搅拌边将a液缓慢滴加至b液中，完全加入后匀速搅拌并升温至150℃，保温并反应4h，反应结束后离心、洗涤、烘干，制得结晶体，控制六水合氯化铝和氟化钠的重量比为0.3-0.5∶1.05；

步骤S1中将六水合氯化铝作为铝源，将氟化钠作为钠源和氟源，通过水热法制备出结晶体。

步骤S2、将四水合硝酸钙、柠檬酸和磷酸氢二铵按顺序依次加入去离子水中，匀速搅拌15min，之后加入质量分数60％硝酸调节pH，直至pH＝2，之后75-85℃水浴加热1h，之后升温至100℃，保温，直至形成干凝胶，将干凝胶置于180℃下，点燃直至生成粉末，之后将粉末在1000℃下煅烧2h，制得纳米粉体，控制四水合硝酸钙、柠檬酸和磷酸氢二铵的摩尔比为1∶1∶0.62；

步骤S2中将四水合硝酸钙和柠檬酸先加入去离子水中，柠檬酸作为络合剂，钙离子与柠檬酸发生络合反应，生成稳定的柠檬酸钙络合物，之后升温，柠檬酸钙络合物之间通过氢键相连，形成凝胶，点燃后并与磷酸氢二铵反应，生成纳米粉体，该粉体为一种纳米钙基粉体；

步骤S3、将纳米粉体与炭粉按照1.8∶1.2的重量比混合均匀，加入质量分数5％聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，烘干后研磨成粉料，制得复合料，将结晶体、复合料、氯化镁、氯化钾、氯化钠和氧化铈混合均匀，制得多元精炼剂，控制聚乙烯醇溶液的用量为纳米粉体与炭粉重量和的5-10％，控制结晶体、复合料、氯化镁、氯化钾、氯化钠和氧化铈的重量比为10∶15∶30∶25∶5∶5.3。