專利名稱：使用Mg-Zr中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂及各類鎂合金的熔煉凈化，提高鎂或鎂合金產(chǎn)品耐蝕性技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種使用中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法。
背景技術(shù)：
鎂或鎂合金中的!^e雜質(zhì)會嚴(yán)重影響合金的耐蝕性，因此鎂或鎂合金中狗雜質(zhì)的含量受到嚴(yán)格限制。鎂或鎂合金的生產(chǎn)以及回收再利用，必須有效地除去其中的狗雜質(zhì)。
現(xiàn)有的鎂或鎂合金熔煉除!^e方法，主要是在熔煉中使用熔劑的除狗方法，如采用含有B元素、Ti元素、^ 元素、Mn元素的氧化物，氯化物，氟化物等，這些熔劑中的B元素、 Ti元素、&元素、Mn元素與熔化狀態(tài)鎂或鎂合金中的雜質(zhì)！^元素形成穩(wěn)定的化合物，在液態(tài)鎂或鎂合金中沉淀或進(jìn)入熔渣而除去。由于熔劑與鎂液存在潤濕性問題，熔劑中的除狗有效元素進(jìn)入鎂液中的收得率低，在熔煉過程中，氯化物、氟化物的高溫?fù)]發(fā)與分解會釋放有害氣體。此外，熔劑除鐵還容易向鎂液中帶入雜質(zhì)，增加鎂液的氧化。使用中間合金是一種向金屬熔體中添加所需元素的通用方法，具有時(shí)間短、溫度低，收得率高的特點(diǎn)。使用 Al-B中間合金的除!^e方法已經(jīng)發(fā)明，但使用Al-B中間合金僅適用于Al元素為合金元素的鎂合金熔煉除狗。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有鎂或鎂合金熔煉過程中熔劑除狗方法以及Al-B中間合金除狗方法中存在的不足，而提供一種使用Mg-^ 中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是使用Mgji 中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法(1) 將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，使熔體溫度達(dá)到68(T780°C ；(2)向上述熔體中加入Mg-^ 中間合金，由中間合金向熔體中提供除鐵有效元素Zr， Mg-Zr中間合金的加入量按加入的ττ元素與鎂或鎂合金及中間合金中的全部！^元素結(jié)合成!^dr3所需ττ量的2飛倍加入；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，待Mg-Zr中間合金熔化，在68(T780°C溫度范圍內(nèi)向熔體中通入氬氣進(jìn)行精煉3 10分鐘，靜置2 15分鐘后澆鑄。Ir元素在熔化狀態(tài)的鎂或鎂合金中與雜質(zhì)鐵元素結(jié)合成穩(wěn)定的化合物而除去。
所述的Mg-灶中間合金中，Zr元素含量為25 45%，單個(gè)雜質(zhì)元素含量< 0. 7%，雜質(zhì)元素總和< 1. 0%，上述百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，余量為Mg。
本發(fā)明的有益效果為使用中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法具有 Mg-Zr中間合金用量少，除狗過程不帶入其它元素，適用于鎂及各類鎂合金的熔煉除狗，且除狗效果穩(wěn)定，適用于工業(yè)規(guī)模。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1原牌號為AZ91D的鎂合金壓鑄件邊角料和回爐料共1. 9kg，合金中雜質(zhì)狗的平均含量為0. 015%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下相同)。Mg-Zr中間合金，其&元素含量30%，雜質(zhì)！^含量0. 1%， 雜質(zhì)元素總含量不大于1. 0%，余量為Mg。
將上述鎂合金置于石墨粘土坩堝中并在電阻坩堝爐中加熱熔化。
鎂合金熔體溫度720°C，加入Mg-灶中間合金10g。中間合金熔化后通入氬氣進(jìn)行精煉3分鐘，靜置5分鐘，澆入石墨模中。
化學(xué)成分分析經(jīng)除!^e后的鎂合金，其雜質(zhì)!^e含量0. 0033%，Zr含量小于0. 001%。
除!^e后的鎂合金中雜質(zhì)!^e含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5153-2003《變形鎂或鎂合金牌號和化學(xué)成分》對AZ91D鎂合金中雜質(zhì)!^e含量的要求，其中&元素含量小于該牌號規(guī)定的其他單個(gè)元素的限量。
實(shí)施例2原牌號為ADlB鎂合金2. Ag，其中雜質(zhì)！^含量0. 01%。Mg-Zr中間合金，其rLr元素含量30%，雜質(zhì)!^e含量0. 1%，其它單個(gè)雜質(zhì)元素含量不大于1. 0%，余量為Mg。
將上述鎂合金置于石墨粘土坩堝中并在電阻坩堝爐中加熱熔化。
鎂合金熔體溫度780°C，加入Mg-灶中間合金^g。中間合金熔化后，通入氬氣進(jìn)行精煉，精煉后靜置lOmin，澆入石墨模中。
化學(xué)成分分析經(jīng)除!^e后的鎂合金，其雜質(zhì)!^e含量0. 0018%, Zr含量0. 0(^%。
除Fe后的鎂合金中雜質(zhì)Fe含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5153-2003《變形鎂或鎂合金牌號和化學(xué)成分》對A^BlB鎂合金中雜質(zhì)狗含量的要求。
實(shí)施例3純鎂鎂錠1. Ag，其中雜質(zhì)狗含量0. 035%。中間合金，其ττ元素含量30%，雜質(zhì) Fe含量0. 1%，雜質(zhì)元素總含量不大于1. 0%，余量為Mg。
將上述鎂錠置于石墨粘土坩堝中并在電阻坩堝爐中加熱熔化。
鎂熔體溫度750°C，加入Mg-灶中間合金45g。中間合金熔化后，通入氬氣進(jìn)行精煉3分鐘，精煉后靜置10分鐘，澆入石墨模中。
化學(xué)成分分析經(jīng)除!^e后的純鎂，其雜質(zhì)!^e含量0. 0022%, Zr含量0. 0040%。
除狗后的純鎂中雜質(zhì)狗含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5153-2003《變形鎂及鎂或鎂合金牌號和化學(xué)成分》對純鎂Mg99. 95中雜質(zhì)狗含量的要求，其中ττ元素含量小于該牌號規(guī)定的其他單個(gè)元素的限量。
實(shí)施例4一種使用中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，它的步驟如下(1)將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，鎂或鎂合金熔體溫度為68(T780°C；(2)在鎂或鎂合金熔體中加入Mglr中間合金，中間合金的加入量為ττ元素，與鎂或鎂合金和Mglr中間合金中的全部!^e元素結(jié)合成!7Ur3所需^ 量的2倍，中間合金中，&元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為25%，單個(gè)雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量< 0. 7%，雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量總和彡1. 0%，余量為Mg ；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，Mg-^ 中間合金熔化，將熔體在680°C的條件下通入氬氣精煉3分鐘，靜置2分鐘后澆鑄。
實(shí)施例5一種使用中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，它的步驟如下(1)將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，鎂或鎂合金熔體溫度為68(T780°C；(2)在鎂或鎂合金熔體中加入Mglr中間合金，中間合金的加入量為ττ元素，與鎂或鎂合金和Mglr中間合金中的全部!^e元素結(jié)合成所需^ 量的5倍，中間合金中，&元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為45%，單個(gè)雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量< 0. 7%，雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量總和彡1. 0%，余量為Mg ；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，Mg-Zr中間合金熔化，將熔體在780°C的條件下通入氬氣精煉10 分鐘，靜置15分鐘后澆鑄。
實(shí)施例6一種使用中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，它的步驟如下(1)將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，鎂或鎂合金熔體溫度為68(T780°C；(2)在鎂或鎂合金熔體中加入Mglr中間合金，中間合金的加入量為ττ元素，與鎂或鎂合金和Mglr中間合金中的全部!^e元素結(jié)合成!7Ur3所需Ir量的2 5倍，中間合金中，ττ元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為25 45%，單個(gè)雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量< 0. 7%， 雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量總和彡1. 0%，余量為Mg ；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，Mg-Zr中間合金熔化，將熔體在68(T780°C的條件下通入氬氣精煉3 10分鐘，靜置2 15分鐘后澆鑄。
權(quán)利要求
1.使用Mg-^ 中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，其特征在于，它的步驟如下(1)將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，鎂或鎂合金熔體溫度為68(T780°C；(2)在鎂或鎂合金熔體中加入Mg-Zr中間合金，中間合金的加入量為ττ元素，與鎂或鎂合金和中間合金中的全部!^e元素結(jié)合成!^dr3所需&量的2飛倍；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，Mg-Zr中間合金熔化，將熔體在68(T780°C的條件下通入氬氣精煉3 10分鐘，靜置2 15分鐘后澆鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用Mg-^ 中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，其特征在于所述的中間合金中，Zr元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為25、5%，單個(gè)雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量< 0. 7%，雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量總和< 1. 0%，余量為Mg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用Mg-Zr中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法，它的步驟如下(1)將鎂或鎂合金在非鐵質(zhì)坩堝中熔化，鎂或鎂合金熔體溫度為680~780℃；(2)在鎂或鎂合金熔體中加入Mg-Zr中間合金，Mg-Zr中間合金的加入量為Zr元素，與鎂或鎂合金和Mg-Zr中間合金中的全部Fe元素結(jié)合成FeZr3所需Zr量的2~5倍；(3)對熔體進(jìn)行攪拌，Mg-Zr中間合金熔化，將熔體在680~780℃的條件下通入氬氣精煉3~10分鐘，靜置2~15分鐘后澆鑄。本發(fā)明的有益效果為使用Mg-Zr中間合金除去鎂或鎂合金中雜質(zhì)鐵的方法具有Mg-Zr中間合金用量少，除Fe過程不帶入其它元素，適用于鎂及各類鎂合金的熔煉除Fe，且除Fe效果穩(wěn)定，適用于工業(yè)規(guī)模。
文檔編號C22B26/22GK102517458SQ20111045455
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉 英, 徐向俊, 穆云超, 郭建, 黃小婷 申請人:中原工學(xué)院