[发明专利]一种碱土耐热镁合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱土耐热镁合金的制备方法，属有色金属制备及应用的技术领域。

背景技术

镁及镁合金是最轻的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度、良好的导电导热性、磁屏蔽性、阻尼减震性、可切削性，在航空、航天、汽车、电子、通讯等工业领域得到了广泛应用。

镁及镁合金虽然有较多的优良性能和广泛的用途，但本身也有缺陷和性能的不足，例如强度低、耐热性差、耐腐蚀性差、熔点低、塑性差，极大的限制了镁及镁合金的应用范围。

由于镁及镁合金独特的化学物理性能，在制备和熔炼过程中，镁元素极易燃烧和蒸发，而且极易氧化，给制备镁合金带来了很多困难，尤其是制备耐热镁合金还没有成熟的技术方案，还处于探讨和研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的不足，采用一种新的熔炼技术和制备方法，在熔炼过程中添加碱土元素锶、钙、稀土元素钇和镧，在真空熔炼炉内，在氩气保护下制成碱土耐热镁合金，以提高镁合金的耐热性能。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、铝、镁锶中间合金、镁钙中间合金、镁钇中间合金、镁镧中间合金、无水乙醇、氩气、细砂、砂纸、脱脂棉、凡士林，其组合准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米³为计量单位

镁：Mg  1512g±2g

铝：Al   170g±0.5g

镁锶中间合金：Mg₆₇Sr₅  200g±0.5g

镁钙中间合金：Mg₂₀Ca₃  60g±0.5g

镁钇中间合金：Mg₁₅Y 48g±0.5g

镁镧中间合金：Mg₃₇₅La₇  10g±0.5g

无水乙醇：CH₃CH₂OH   200mL±5mL 

氩气：Ar  100000cm³±100cm³

细砂：5000g

砂纸：400粒  200×0.5×150mm  1张

脱脂棉：500g

凡士林：500g 

制备方法如下：

(1)、精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

镁： 固态块状 99.99 %

铝： 固态块状 99.99 %

镁锶中间合金：固态块状 99.98%

镁钙中间合金：固态块状 99.98%

镁钇中间合金：固态块状 99.98%

镁镧中间合金：固态块状 99.98%

无水乙醇：液态液体 99.99%

氩气：气态气体 99.5%

细砂：固态砂粒

砂纸：固态纸状

脱脂棉：固态絮状

凡士林：液态粘稠状

(2)、预制开合式不锈钢模具

对浇铸使用的模具要进行预制，模具结构为开合式，模体材料为不锈钢，外形尺寸为500 mm ×400 mm ×200 mm，型腔形状为T字形；

(3)、制备碱土耐热镁合金

碱土耐热镁合金的制备是在真空熔炼炉内进行的，是在加热、氩气保护、添加中间合金、外水循环冷却下完成的；

1清理真空熔炼炉，用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，用脱脂棉蘸取无水乙醇擦拭炉口、炉盖及密封圈，擦拭后涂抹凡士林，并密封； 

2用金属刷、金属铲清除坩埚内残留物质，并用脱脂棉蘸取无水乙醇擦拭清洁；

3预热坩埚、不锈钢模具，在加热炉内预热，预热温度300℃； 

4称取镁块1512g±2g、铝块170g±0.5g放入熔炼坩埚中，熔炼坩埚底部设置磁搅拌器；

5称取镁锶中间合金块200g±0.5g、镁钙中间合金块60g±0.5g、镁钇中间合金块 48g±0.5g、镁镧中间合金块10g±0.5g，置于熔炼炉上部的加料仓中；

6放置不锈钢模具并调整模具位置，使坩埚浇注口对准模具浇注口；

7密闭熔炼炉，抽取炉内空气，使炉内压强达10^-2Pa；