[发明专利]一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极

说明书

技术领域

本发明属于镁合金牺牲阳极技术领域，具体涉及一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极。

背景技术

为了减少金属材料腐蚀造成的巨大经济损失，电化学保护是一种有效的腐蚀防护方法。在采用牺牲阳极进行的阴极保护技术中，阳极随着流出的电流而逐渐消耗，称为牺牲阳极。作为牺牲阳极材料，金属或合金必须满足以下条件：电位足够负，可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化。镁合金常被用作牺牲阳极材料，对重要设备装置的阴极材料进行腐蚀防护，以延长阴极材料的使用寿命。但是，由于成分设计和制备工艺上的原因，普通镁合金阳极材料(如AZ63等)往往晶粒粗大，组织不均匀，且铝与镁形成网状Mg₁₇Al₁₂相，容易与镁基体形成微电池，使阳极材料的消耗不均匀，影响阳极材料的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，腐蚀防护使用，材料消耗均匀，使用寿命长。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al 6.4％～6.6％、Sm 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为镁和不可避免的杂质。

其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。

本发明的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，合金组分为Mg-Al-Sm-Sb。采用Sm、Sb与Al组合使用，为保证性能和控制成本，Al的加入量选为6.4～6.6wt％，Sm、Sb的加入量分别选为0.6～0.8wt％、0.1～0.3wt％；加入少量的Sm、Sb生成高熔点Al₂Sm、Mg₃Sb₂相，可作为有效的形核核心，从而细化晶粒，同时将合金中呈网状分布的Mg₁₇Al₁₂相断开，进而改善组织；通过细化晶粒和改善组织，提高组织的均匀性，进而使镁合金阳极材料在腐蚀环境中消耗均匀。

本发明的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以Mg-Al-Sm-Sb为合金组分，采用Sm、Sb细化晶粒和改善组织，所得镁合金牺牲阳极组织均匀；腐蚀防护使用，具有溶解消耗均匀、使用寿命长的特点，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。

所述的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得。

其中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锑(Sb)均为工业纯镁、纯铝、纯锑。所用的镁-钐(Mg-Sm)中间合金为工业镁-钐中间合金。所述铸造的浇铸温度为720℃。

进一步的，所述的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法，包括取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO₂+SF₆气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。

本发明的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得，制备工艺简单，操作方便，易于自动化控制，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)均为市售商品。纯镁(Mg)、纯铝(Al)的纯度为99.8％，镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)的纯度为99.5％。

实施例1

本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al 6.6％、Sm 0.8％、Sb 0.1％，余量为镁和不可避免的杂质。所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。

本实施例的含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法为：取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、镁-钐(Mg-Sm)中间合金、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO₂+SF₆气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。

实施例2