[发明专利]一种降低ZK61M含锆镁合金铸锭锆化合物偏析的制备方法

摘要

一种降低ZK61M含锆镁合金铸锭锆化合物偏析的制备方法，涉及一种含锆镁合金铸锭锆制备方法。本发明为了解决现有ZK61M含锆镁合金铸锭在铸造过程中产生大量Zr化合物偏析的问题。本发明方法：一、称料；二、利用煽化装置进行加料及熔炼；三、氩气精炼；四、搅拌精炼；五、喷粉精炼；六、铸造。本发明制备方法可获得低化合物偏析的含锆镁合金铸锭ZK61M，制备的含锆镁合金铸锭ZK61M直径为92mm～485mm，外观完整且无明显缺陷，熔体杂质含量少，可有效降低镁合金铸锭Zr化合物偏析。本发明适用于ZK61M含锆镁合金铸锭的制备。

主权项

一种降低ZK61M含锆镁合金铸锭锆化合物偏析的制备方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：一、称料：按各元素质量百分比为Zn：5.1％～5.5％、Zr：0.45％～0.55％和余量Mg，分别称取锌锭、镁锆中间合金和镁锭作为原料；二、加料及熔炼首先在熔炼炉底部均匀平铺一层2#熔剂，将步骤一秤取的镁锭加入到熔炼炉内并在镁锭上表面均匀覆盖2#熔剂，加热熔炼炉至镁锭变为镁熔体，将步骤一秤取的锌锭和镁锆中间合金放入煽化装置中，将煽化装置吊入原料加热炉中进行预热，当熔炼炉内镁熔体温度达到760℃～770℃时，用天车将煽化装置从原料加热炉中转移至熔炼炉上方，然后下降煽化装置至锌锭和镁锆中间合金没入镁熔体中，使用2#熔剂均匀覆盖镁熔体上表面，以天车吊钩为轴在45°角范围内水平转动煽化装置至锌锭和镁锆中间合金完全熔化，得到混合熔体；所述2#熔剂按质量分数由46％的MgCl₂、8％的BaCl₂、40％的KCl和余量的CaCl₂组成；所述的煽化装置为圆柱形金属笼；三、氩气精炼步骤二完成后将混合熔体升温至755℃～765℃，进行氩气精炼5min～10min；氩气精炼完成后，将混合熔体静置升温5min～10min，待混合熔体温度达到760℃～780℃后，从混合熔体中部取样送炉前分析；所述氩气精炼的具体步骤为：将精炼管放在工具加热炉中或静置炉炉台上进行预热不少于60min，预热温度为150～200℃；打开氩气瓶控制阀门，将预热好的精炼管下端从混合熔体上方插入镁合金熔体中开始氩气精炼；所述氩气精炼时控制氩气压力至混合熔体表面产生高度为25～35mm的气泡并且混合熔体表面无波纹；所述5#熔剂按质量分数由90％的2#熔剂和10％的CaF₂组成；四、搅拌精炼步骤三完成后，在混合熔体温度为755℃～765℃时加入5#熔剂并搅拌均匀，然后搅拌精炼5min～10min，得到精炼含锆镁合金熔体；所述搅拌精炼的具体步骤为：将搅拌工具放在工具加热炉中或静置炉炉台上进行预热不少于60min，预热温度为150～200℃；将预热好的搅拌工具放入混合熔体中距熔炼炉底四分之一处，由下向上均匀搅动混合熔体，搅动同时撒入5#熔剂；五、喷粉精炼搅拌精炼完成后当熔炼炉内混合熔体在温度为755℃～765℃的时进行氩气喷粉精炼，结束后10min后取样送炉前分析，最后保持熔炼炉内混合熔体在755℃～765℃温度下静置100min；所述氩气喷粉精炼的具体步骤为：首先将喷粉机和精炼管前端放在工具加热炉中或静置炉炉台上进行预热不少于60min，预热温度为150～200℃；将干燥的5#熔剂装入喷粉机中，用胶管连接喷粉机、氩气瓶和精炼管，打开氩气瓶控制阀门，将预热好的精炼管前端由下向上插入混合熔体中并进行喷粉，喷粉时控制氩气压力至混合熔体表面产生高度为25～35mm的气泡并且熔体表面无波纹；喷粉完成后，将精炼管停留在距熔体表面1500mm高度处空喷氩气3min；六、铸造将步骤五得到的静止后的混合熔体在铸造温度为720℃～730℃，铸造速度为35mm/min～40mm/min，冷却水强度为0.04MPa～0.06MPa的条件下进行铸造，得到含锆锌镁合金铸锭ZK61M。