[发明专利]一种增强型抗蠕变镁硅铈合金锭的制备方法

摘要

本发明涉及一种增强型抗蠕变镁硅铈合金锭的制备方法，是针对镁合金高温抗蠕变性能差的情况，采用在金属镁中掺杂元素硅、稀土元素铈，经熔炼、精炼、浇铸，制成增强型抗蠕变镁硅铈合金锭，制备得到的合金具有良好的高温抗蠕变性能，在温度150℃，应力50MPa条件下，该合金100h的稳态蠕变速率为1.79×10‑9s‑1，100h蠕变应变率为0.17％，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，硅和铈的吸收率良好，是先进的制备稀土铈改性增强型抗蠕变镁硅铈合金锭的方法。

主权项

一种增强型抗蠕变镁硅铈合金锭的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁、硅、镁铈中间合金、无水乙醇、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米3为计量单位镁：Mg，固态块体，293.502g±0.001g硅：Si，固态粉体，15.902g±0.001g镁铈中间合金：Mg‑Ce，固态块体，8.481g±0.001g无水乙醇：C2H6O，液态液体，2000mL±10mL氩气：Ar，气态气体，800000cm3±100cm3制备方法如下：(1)制备开合式模具开合式模具用不锈钢材料制作，模具型腔尺寸为150mm×35mm×150mm，模具型腔表面粗糙度Ra 0.08‑0.16μm；(2)切制镁、镁铈中间合金块体将镁、镁铈中间合金块体置于钢质平板上，用机械分别进行切制，块体尺寸≤40mm×40mm×10mm；(3)熔炼合金熔液合金熔液的熔炼是在真空熔炼炉内进行的，是在抽真空、氩气底吹、熔炼过程中完成的；①预热熔炼坩埚预热温度450℃，预热时间15min；②置放镁块、硅粉、镁铈中间合金块将切割好的镁块、硅粉、镁铈中间合金块加入到真空熔炼炉内的不锈钢坩埚内，密闭；③开启真空熔炼炉的真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强达2Pa；④氩气底吹打开氩气瓶，经底吹管向真空熔炼炉内的熔炼坩埚内吹入氩气，氩气底吹速度为200cm3/min；使炉内压强恒定在一个大气压；⑤开启真空熔炼炉的中频感应加热器，加热熔炼温度800℃±1℃，熔炼时间60min，并恒温保温；在熔炼过程中合金熔液发生合金化反应，反应方程式如下：式中：Mg2Si2Ce：镁硅铈化合物(4)浇铸停止加热，停止氩气底吹；开炉，将不锈钢坩埚内的镁硅铈合金液对准开合式模具浇口，进行浇铸，浇满为止；(5)冷却将浇铸了镁硅铈合金液的模具埋入细砂中进行冷却至25℃；(6)开模开启开合式模具，取出镁硅铈合金锭，即增强型抗蠕变镁硅铈合金锭；(7)清理，清洁，清洗将浇铸的镁硅铈合金锭置于钢质平板上，用机械清理周边及正反表面；清洗后用无水乙醇清洗，清洗后晾干；(8)检测、分析、表征对制备的镁硅铈合金锭的形貌、色泽、蠕变速率、蠕变应变性能进行检测、分析、表征；用高温蠕变试验机进行稳态蠕变速率和蠕变应变率检测，在温度150℃、应力50MPa条件下，100h的稳态蠕变速率为1.79×10‑9s‑1，100h蠕变应变率为0.17％；结论：镁硅铈合金铸锭为银灰色铸锭，稳态蠕变速率为1.79×10‑9s‑1，100h蠕变应变为0.17％；(14)储存包装制备的镁硅铈合金锭用软质材料包装，要防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃，相对湿度10％。