[发明专利]一种加压熔炼和自由流体快速冷却相结合的镁合金制备方法

权利要求书

1.一种加压熔炼和自由流体快速冷却相结合的镁合金制备方法，其特征在于：

使用的化学物质材料为：镁粉、铝粉、锌粉、锰粉、硅粉、铜粉、无水乙醇，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位

镁粉：Mg             固态粉体               50g±1g

铝粉：Al             固态粉体               4.5g±1g

锌粉：Zn             固态粉体               0.3g±0.1g

锰粉：Mn             固态粉体               0.1g±0.01g

硅粉：Si             固态粉体               0.015g±0.01g

铜粉：Cu             固态粉体               0.01g±0.001g

无水乙醇：C₂H₅OH      液态液体               100mL±50mL

制备方法如下：

1）准备工作

称取镁粉50g±1g、铝粉4.5g±1g、锌粉0.3g±0.1g、锰粉0.1g±0.01g、硅粉0.015g±0.01g、铜粉0.01g±0.001g，将所有粉体混合后倒入含酒精的超声波清洗机中清洗至少6min；

2）混粉

先将清洗后的粉体放入V型混粉机中，再通入氩气，然后进行混粉，混粉速率为400r/min，由此制得微合金化的混合粉体；

3）球磨

①将微合金化的混合粉体加入行星式球磨机的球磨罐中，球粉体积比为3:1；

②先对球磨罐抽真空，再充满氩气，然后进行球磨，球磨时间为100min，由此制得加强合金化的镁合金粉体；

4）加压熔炼

①将加强合金化的镁合金粉体放入加压熔炼炉的熔炼坩埚中，固定好熔炼坩埚后，关闭炉门；

②用真空泵抽出炉腔内的空气；

③启动加压熔炼炉的加压装置，对熔炼坩埚中的镁合金粉体进行加压，压强为50Mpa，得到镁合金固结粉体；

④启动加压熔炼炉的加热装置，使得镁合金固结粉体均速升温到1023k；

5）自由流体快速冷却

①随着温度的升高，镁合金固结粉体逐渐变为镁合金熔体；

②在持续加压状态下，镁合金熔体顺着排液孔被挤出；

③加热完毕后，冷却水循环装置对水箱进行快速降温；

④镁合金熔体流到盛有冷却水的水箱中，快速凝固成水滴状的镁合金块体；

6）清理、清洗

打开水箱取出镁合金块体，清洗镁合金块体表面；

7）检测、分析、表征

对镁合金块体的形貌、色泽、金相组织结构、力学性能进行检测、分析、表征；

用金相显微镜进行金相组织分析；

用维氏硬度计进行硬度分析；

结论：镁合金的金相组织致密性好，无缩孔、缩松缺陷，金相组织规律排列，第二相表现出锯齿状形貌，平均硬度高达136.36HV。