權(quán)利要求

1.用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，包括如下質(zhì)量百分比的組分： 氯化鎂1％～2％、氯化鉀54％～56％、氯化鋇18％～20％、氟化鈣1.5％～2.5％和氯化鈣20％～25.5％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分： 氯化鎂1.2％～1.8％、氯化鉀54.5％～55.6％、氯化鋇18.5％～20％、氟化鈣1.7％～2.3％和氯化鈣20.3％～24.1％。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分： 氯化鎂1.4％～1.6％、氯化鉀54.9％～55.3％、氯化鋇19％～20％、氟化鈣1.9％～2.2％和氯化鈣20.9％～22.8％。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，所述保護(hù)溶劑的熔點為385～410℃。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，所述保護(hù)溶劑的液態(tài)密度為1770～1800千克/立方米。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，其特征在于，所述保護(hù)溶劑的粒徑為200～250目。 7.權(quán)利要求1～6中任一項所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，將所述熔化物澆入錠模，澆注成塊狀物，對所述塊狀物進(jìn)行粉碎處理。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，其特征在于，將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，具體包括：將各組分的混合物加熱至溫度為700～720℃，再升溫至730～735℃。 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，其特征在于，所述再升溫至730～735℃后進(jìn)行攪拌處理； 所述攪拌處理的時間為15～25min。 10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，其特征在于，所述混合物于坩堝中進(jìn)行所述加熱。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎂合金熔煉技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，鎂合金中通常含有大量的氧化物，以及Ni、Fe和Cu等雜質(zhì)元素，這些雜質(zhì)會降低鎂合金的力學(xué)性能及抗蝕性。DKM7合金是新開發(fā)的一種合金，其比重約1.843g/mm 3和現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金約1.7g/mm 3存在差別，其需要特殊的溶劑。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，通過各組分的協(xié)調(diào)配合作用，在DKM7合金熔化時能夠鋪散在溶液表面，起到優(yōu)異的保護(hù)作用，后能夠通過靜置沉降，起到優(yōu)異的清除夾渣作用。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，簡單易行。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1％～2％、氯化鉀54％～56％、氯化鋇18％～20％、氟化鈣1.5％～2.5％和氯化鈣20％～25.5％。

優(yōu)選地，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1.2％～1.8％、氯化鉀54.5％～55.6％、氯化鋇18.5％～20％、氟化鈣1.7％～2.3％和氯化鈣20.3％～24.1％。

優(yōu)選地，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1.4％～1.6％、氯化鉀54.9％～55.3％、氯化鋇19％～20％、氟化鈣1.9％～2.2％和氯化鈣20.9％～22.8％。

優(yōu)選地，所述保護(hù)溶劑的熔點為385～410℃。

優(yōu)選地，所述的保護(hù)溶劑的液態(tài)密度為1770～1800千克/立方米。

優(yōu)選地，所述保護(hù)溶劑的粒徑為200～250目。

所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，包括以下步驟：

將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，將所述熔化物澆入錠模，澆注成塊狀物，對所述塊狀物進(jìn)行粉碎處理。

優(yōu)選地，將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，具體包括：將各組分的混合物加熱至溫度為700～720℃，再升溫至730～735℃。

優(yōu)選地，所述再升溫至730～735℃后進(jìn)行攪拌處理；

所述攪拌處理的時間為15～25min。

優(yōu)選地，所述混合物于坩堝中進(jìn)行所述加熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，通過各組分的協(xié)調(diào)配合作用，在DKM7合金熔化時能夠鋪散在溶液表面，起到優(yōu)異的保護(hù)作用，后能夠通過靜置沉降，起到優(yōu)異的清除夾渣作用。

(2)本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，簡單易行。鑄件澆鑄后的冶金質(zhì)量達(dá)到HB7780-2005Ⅰ類要求，無任何溶劑夾雜產(chǎn)生。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明DKM7合金的鑄態(tài)金相顯微組織圖；

圖2為本發(fā)明DKM7合金的T4態(tài)金相顯微組織圖；

圖3為本發(fā)明DKM7合金的T6態(tài)金相顯微組織圖；

圖4為采用本發(fā)明保護(hù)溶劑得到的澆鑄鑄件的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明涉及一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1％～2％、氯化鉀54％～56％、氯化鋇18％～20％、氟化鈣1.5％～2.5％和氯化鈣20％～25.5％。

在一種實施方式中，DKM7合金主要由按質(zhì)量百分比計的如下組分組成：Gd 2.1％～2.5％、Zr 0.5％～1.0％、Zn 0.3％～0.6％、Nd 2.7％～3.1％、余量Mg和不可避免的雜質(zhì)。DKM7的制備方法，具體包括如下步驟：采用鎂、鋅、鎂-釓中間合金、鎂-鋯中間合金和鎂-釹中間合金作為原料，按比例配料后，進(jìn)行熔煉和澆鑄。DKM7合金的組成具體可參見申請?zhí)枮?02110693616.1的專利申請。

在一種實施方式中，DKM7主要由按質(zhì)量百分比計的如下組分組成：Gd 2.2％、Zr0.55％、Zn 0.4％、Nd 2.9％、余量Mg和不可避免的雜質(zhì)。

DKM7合金是新開發(fā)的一種合金，其比重和現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金存在差別，其需要特殊的溶劑。DKM7固態(tài)密度為1843千克/立方米，液態(tài)密度約為1720千克/立方米。

在一種用實施方式中，保護(hù)溶劑的液態(tài)密度為1770～1800千克/立方米。在一種用實施方式中，保護(hù)溶劑的液態(tài)密度包括但不限于1770千克/立方米、1780千克/立方米、1790千克/立方米、1800千克/立方米、

本發(fā)明通過組分的協(xié)調(diào)配合作用，得到的保護(hù)溶劑在DKM7合金熔化時能夠鋪散在溶液表面，起到優(yōu)異的保護(hù)作用，后能夠通過靜置沉降，起到優(yōu)異的清除夾渣作用。

適宜用量的氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀形成的低熔點混合物熔點在400℃左右，低于鎂合金熔點(550～600℃)及其氧化溫度，便于使其覆蓋于鎂合金表面。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，氯化鎂包括但不限于1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，氯化鉀包括但不限于54.2％、54.5％、54.6％、54.7％、54.8％、54.9％、55％、55.1％、55.3％、55.5％、55.7％或55.9％。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，氯化鈣實施方式中，以質(zhì)量百分比計，20％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、25％。

加入適量的氯化鋇主要起調(diào)節(jié)溶劑比重的作用，使其比DKM7鎂合金液態(tài)情況下比重大，可以下沉過濾溶液中的雜質(zhì)，但密度不能太大，否則其沉降數(shù)度太大，過濾及保護(hù)效果差。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，氯化鋇包括但不限于18.2％、18.5％、18.7％、18.9％、19％、19.2％、19.5％、19.7％或19.9％。

適量的氟化鈣促進(jìn)各組分互溶，形成絡(luò)化物，可以形成一層鎂液表面保護(hù)膜。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，氟化鈣包括但不限于1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％或2.4％。

在一種實施方式中，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1.2％～1.8％、氯化鉀54.5％～55.6％、氯化鋇18.5％～20％、氟化鈣1.7％～2.3％和氯化鈣20.3％～24.1％。

在一種實施方式中，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1.4％～1.6％、氯化鉀54.9％～55.3％、氯化鋇19％～20％、氟化鈣1.9％～2.2％和氯化鈣20.9％～22.8％。

通過進(jìn)一步優(yōu)選各組分的用量比例，可顯著提高保護(hù)溶劑對DKM7合金熔煉的保護(hù)作用，提高DKM7合金的冶金質(zhì)量。

在一種實施方式中，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇19％、氟化鈣2％和氯化鈣22.5％。

在一種實施方式中，所述用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇20％、氟化鈣2％和氯化鈣21.5％。

在一種實施方式中，所述保護(hù)溶劑的熔點為385～410℃。在一種實施方式中，所述保護(hù)溶劑的熔點包括但不限于385℃、387℃、390℃、393℃、395℃、397℃、400℃、405℃或409℃。

在一種實施方式中，所述保護(hù)溶劑還包括氯化鈉和氧化鈣；以質(zhì)量百分比計，所述氯化鈉和氧化鈣不超過2％。在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，所述氯化鈉和氧化鈣的總含量為0.1％、0.2％、0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％或1.9％。氧化鈣和氯化鈉為雜質(zhì)。

在一種實施方式中，所述保護(hù)溶劑還包括不溶物；以質(zhì)量百分比計，所述不溶物不超過1.5％。不溶物包括氧化鋁等高熔點氧化物，也為雜質(zhì)。

在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，所述不溶物包括但不限于0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、1％、1.2％或1.4％。

在一種實施方式中，所述保護(hù)溶劑還包括氧化鎂；以質(zhì)量百分比計，所述氧化鎂不超過0.2％。氧化鎂也為雜質(zhì)。在一種實施方式中，以質(zhì)量百分比計，所述氧化鎂包括但不限于0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％、0.1％、0.13％、0.15％、0.17％。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還涉及所述的用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑的制備方法，包括以下步驟：

將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，將所述熔化物澆入錠模，澆注成塊狀物，對所述塊狀物進(jìn)行粉碎處理。

優(yōu)選地，將各組分的混合物加熱至熔化得到熔化物，具體包括：將各組分的混合物加熱至溫度為700～720℃，再升溫至730～735℃。

在一種實施方式中，將各組分的混合物加熱至溫度為700～720℃，還可以為702℃、705℃、707℃、709℃、710℃、711℃、712℃、715℃、718℃或720℃。再升溫至730～735℃，還可以選擇731℃、732℃、733℃、734℃。

優(yōu)選地，所述再升溫至730～735℃后進(jìn)行攪拌處理；所述攪拌處理的時間為15～25min。還可以選擇16min、18min、20min、22min或24min。

優(yōu)選地，所述混合物于坩堝中進(jìn)行所述加熱。

在一種實施方式中，DKM7合金的熔煉方法，包括以下步驟：

(1)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，在坩堝壁和底部撒上適量本熔劑，爐料預(yù)熱至200℃以上，熔劑經(jīng)180～220℃烘干1～2h；鎂-鋯中間合金在加入坩堝前應(yīng)預(yù)熱至300～400℃再加入。

(2)加入預(yù)熱的純鎂錠，在爐料上撒上適量熔劑，升溫熔化。

(3)升溫至720～740℃時，將鎂-釓中間合金直接加入到已經(jīng)熔化的純鎂錠中，待其完全熔化后，攪拌1～2min；

(4)溫度調(diào)整至750～760℃，加入鋅粒；

(5)繼續(xù)升溫至780～800℃，分批而緩慢地加入鎂-釹中間合金、鎂-鋯中間合金總量的3/4。

(6)全部熔化后，撈底攪拌10～15min，使合金均勻化。

①加鎂鋯后的融化和攪拌務(wù)必十分充分，以使鎂液成分均勻；

(7)合金均勻化后，在770～790℃下進(jìn)行精煉；

①將精煉勺或機(jī)械攪拌器沉入金屬液2/3深處；②激烈地由上到下垂直攪拌合金液10～15min，直至合金液面呈銀白色鏡面光澤為止；攪拌過程中，往金屬液面均勻而不斷地撒上本熔劑；③停止攪拌，靜置20～25min；

(8)澆鑄前30min加入剩余1/4的鎂-鋯中間合金，攪拌至全部融化后再攪拌2～4min；

(9)待合金液降溫至澆注溫度進(jìn)行澆注；澆注過程中用SF6和硫磺保護(hù)。

下面將結(jié)合具體的實施例和對比例對本發(fā)明作進(jìn)一步地解釋說明。

圖1為本發(fā)明DKM7合金的鑄態(tài)金相顯微組織圖。圖2為本發(fā)明DKM7合金的T4態(tài)金相顯微組織圖。圖3為本發(fā)明DKM7合金的T6態(tài)金相顯微組織圖。圖4為采用本發(fā)明保護(hù)溶劑得到的澆鑄鑄件的結(jié)構(gòu)圖。

實施例1

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇19％、氟化鈣2％和氯化鈣22.5％；

所述保護(hù)溶劑的制備方法，包括以下步驟：

將各組分的混合物加熱至熔化(700℃)，升溫到約730℃，攪拌約20分鐘，得到熔化物，將熔化物澆入錠模，澆注成塊狀物，對所述塊狀物粉碎成粉末狀(200～250目)。

實施例2

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇20％、氟化鈣2％和氯化鈣21.5％；

所述保護(hù)溶劑的制備方法，包括以下步驟：

實施例3

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.2％、氯化鉀54.5％、氯化鋇18.5％、氟化鈣1.7％和氯化鈣24.1％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

實施例4

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1.8％、氯化鉀55.6％、氯化鋇20％、氟化鈣2.3％和氯化鈣20.3％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

實施例5

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂1％、氯化鉀54％、氯化鋇18％、氟化鈣1.5％和氯化鈣25.5％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

實施例6

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

氯化鎂2％、氯化鉀56％、氯化鋇20％、氟化鈣2.5％和氯化鈣20％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

實施例7

DKM7合金的熔煉方法，包括以下步驟：

(1)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，在坩堝壁和底部撒上適量保護(hù)溶劑，爐料預(yù)熱至210℃，保護(hù)溶劑經(jīng)195℃烘干1.5h；鎂-鋯中間合金在加入坩堝前應(yīng)預(yù)熱至350℃再加入。

(2)加入預(yù)熱的純鎂錠，在爐料上撒上適量熔劑，升溫熔化。

(3)升溫至730℃時，將鎂-釓中間合金直接加入到已經(jīng)熔化的純鎂錠中，待其完全熔化后，攪拌2min；

(4)溫度調(diào)整至755℃，加入鋅粒；

(5)繼續(xù)升溫至760℃，分批而緩慢地加入鎂-釹中間合金、鎂-鋯中間合金總量的3/4。

(6)全部熔化后，撈底攪拌12min，使合金均勻化。

①加鎂鋯后的融化和攪拌務(wù)必十分充分，以使鎂液成分均勻；

(7)合金均勻化后，在780℃下進(jìn)行精煉；

①將精煉勺或機(jī)械攪拌器沉入金屬液2/3深處；②激烈地由上到下垂直攪拌合金液12min，直至合金液面呈銀白色鏡面光澤為止；攪拌過程中，往金屬液面均勻而不斷地撒上本熔劑；③停止攪拌，靜置20min；

(8)澆鑄前30min加入剩余1/4的鎂-鋯中間合金，攪拌至全部融化后再攪拌3min；

(9)待合金液降溫至澆注溫度進(jìn)行澆注；澆注過程中用SF6和硫磺保護(hù)。

對比例1

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇15％、氟化鈣2％和氯化鈣26.5％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

對比例2

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂1.5％、氯化鉀55％、氯化鋇25％、氟化鈣2％和氯化鈣16.5％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

對比例3

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂0.5％、氯化鉀56％、氯化鋇20％、氟化鈣1％和氯化鈣22.5％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

對比例4

一種用于DKM7合金熔煉的保護(hù)溶劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：氯化鎂0.5％、氯化鉀50％、氯化鋇20％、氟化鈣1.5％和氯化鈣28％。

所述保護(hù)溶劑的制備方法同實施例1。

實驗例

參照實施例7的方法，在DKM7合金熔煉的過程中分別加入實施例及對比例中的保護(hù)溶劑，并測定得到的鑄件的澆注后的冶金質(zhì)量以及溶劑夾雜物情況，具體結(jié)果如表1所示。

表1鑄件的澆注后的冶金質(zhì)量以及溶劑夾雜物情況

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。

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