一种镁合金熔体的化学转化膜形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103540778103540778A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201310511730.3(22)申请日2013.10.25(71)申请人青海柴达木青元泛镁科技有限公司地址817000青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市乌兰东路20号申请人成都青元泛镁科技有限公司(72)发明人柴东朗杨建元钟辉田哿(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人龚燮英(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C23/04(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种镁合金熔体的化学转化膜形成方法(57)摘要本发明提供的一种镁合金熔体的化学转化膜形成方法：（1）预先合金（Mg-Al-Zn-Ce/Sc）与原料镁锭同时加入；（2）预先合金（Mg-Al-Zn-Nd/Y-Y/Ce）高温阶段加入；（3）在低温熔化过程中(650-760℃)，炉中混合气氛与合金液体表面形成低温转化膜；（4）在高温均匀化及变质过程(760-840℃)形成含稀土高温转化膜，以此有效抑制合金中Mg、Zn等高蒸汽压金属元素的挥发。经本发明镁合金的化学转化膜形成方法有效的保障了所设计成分的精准度，使制得的镁合金具有高强度（＞350MPa）、高韧性（延伸率＞20%）、低密度，及优良的抗蚀性、阻燃性等的优良综合性能。CN103540778ACN1035478ACN103540778A权利要求书1/1页1.一种镁合金熔体的化学转化膜形成方法，其特征在于：（1）预先合金（Mg-Al-Zn-Ce/Sc）与原料镁锭同时加入；（2）预先合金（Mg-Al-Zn-Nd/Y-Y/Ce）高温阶段(760-840℃)加入；（3）在低温熔化过程中(650-760℃)，炉中CO2/Ar气体以1:20的体积比混合与合金液体表面形成低温转化膜；（4）在高温均匀化及变质过程(760-840℃)形成含稀土高温转化膜，以此有效抑制合金中Mg、Zn高蒸汽压金属元素的挥发。2CN103540778A说明书1/3页一种镁合金熔体的化学转化膜形成方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属材料类及冶金领域，特别涉及一种熔体镁合金的化学转化膜形成方法。背景技术[0002]镁合金在航空航天、军工、电子、机械、汽车及其它行业中有着广泛的应用前景，主要是由于其具备密度低、抗冲击性能、电磁屏蔽性能优良、比强度比刚度高、机加工性能好等特点。我国大力开发镁合金产业，不但具有强大的资源优势，还有着巨大的市场需求。[0003]然而，近年来镁合金替代铝合金等材料，在各行业中的应用发展比较缓慢，主要原因是目前镁合金还存在着以下明显不足：[0004](1)强度低：目前商用镁合金抗拉强度均＜280MPa，尤其是高温力学性能较差，当温度升高时，其强度和抗蠕变性能大幅度下降，限制了其在结构、承重等领域的应用；[0005](2)塑性差：目前商用镁合金延伸率普遍＜10%，限制了其加工成型性能。若要提高强度，则延伸率将大大下降，如强度最高的ZK61镁合金，其强度虽然可达275-305MPa，但其延伸率仅为4-7%；[0006](3)化学活性高、易于氧化燃烧，难以热加工成型；[0007](4)抗腐蚀性差：基体在空气中易氧化，在潮湿气氛中极易腐蚀。（5）热强性差：通过固溶-时效处理的镁合金，由于时效析出相的集聚长大，使其不可能长期使用在高于120℃的环境中。[0008]（5）由于镁的蒸汽压高熔炼时极易挥发，不但会对环境造成污染，而且增加了生产的危险性。目前普遍采用的是用F6S+N2(Ar)进行保护，此方法虽然可取得较好的效果，但F6S高温分解后会产生有毒的分解产物F2S，此分解产物不但会对生产环境造成严重污染，更重要的对是生产人员的健康产生损害，国外已明令禁止使用F6S作为保护气介质。[0009]因此，研制利于环境保护的镁合金熔炼技术，并研制开发具有优良综合性能（轻质、高强、高韧、耐热、耐蚀）的新型镁合金技术，无疑具有非常重要的工程价值。发明内容[0010]本发明为镁合金熔体的化学转化保护膜技术。此技术可有效抑制镁合金熔炼时合金元素的挥发，减轻现有技术熔炼时对环境的污染，降低了生产时的危险性，同时保障了本发明镁合金设计成份的精准度，使制得的镁合金与现有技术中的镁合金相比，具有高强度（＞350MPa）、高韧性（延伸率＞20%）、低密度，及优良的抗蚀性、阻燃性等的优良综合性能。[0011]本发明采取的技术方案是：[0012]（1）预先合金（Mg-Al-Zn-Ce/Sc）与原料镁锭同时加入；[0013]（2）预先合金（Mg-Al-Zn-Nd/Y-Y/Ce）高温阶段加入；[00