一种防止镁合金表面氧化的热处理方法及其装置制造方法
【专利摘要】一种防止镁合金表面氧化的热处理方法及其装置，属于金属材料及冶金【技术领域】，在钢制容器内铺放厚度大于等于10mm的氧化镁粉末，将待热处理的镁合金铸锭放入钢制容器中并用氧化镁粉末完全掩盖，掩埋深度大于等于30mm；将氧化镁粉末压实，从而令铸锭与空气隔离；在氧化镁表层覆盖一层厚度为3-5mm的石墨粉末，在石墨层上加一钢制顶盖，起到进一步隔绝空气的作用；将放置铸锭、氧化镁粉末和石墨粉末的钢制容器送入电阻炉中进行热处理。本发明提供的热处理装置，可以有效地防止镁合金铸锭表面在热处理过程中发生氧化，且具有结构简单、易于操作、成本低的优点，是一种可以向工业生产中推广的针对镁合金热处理的装置。
【专利说明】一种防止镁合金表面氧化的热处理方法及其装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料及冶金【技术领域】，特别涉及一种防止镁合金表面氧化的热处 理方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 镁合金作为最轻的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度、优异的铸造性能以 及高的阻尼抗振性能，易于回收利用，具有环保特性，有着非常广泛的应用前景，受到航空 航天、电子通讯以及汽车工业等行业的青睐，成为最具有潜力的金属结构材料之一。
[0003] 镁合金中一般都添加有较多的合金元素（Al、Zn、RE、Ca、Sr、Μη等），在凝固过程 中存在成分偏析，热处理可以有效地改善镁合金的显微组织和性能，热处理可以减轻铸锭 内部的铸造应力，消除铸锭的成分偏析、组织偏析，减轻低熔点相和脆性相对合金强度和塑 性的不良影响，并且能够促进合金元素的均匀分布。对于在镁合金中溶解度随温度降低而 显著降低的Al、Ζη和RE等元素，固溶时效热处理是这些合金元素形成沉淀强化的先决条 件。但是由于镁合金的化学性质非常活泼，极易与空气中的氧气发生化学反应，镁合金的这 种易于氧化燃烧的特点给镁合金的热处理带来了非常大的困难。因此，探索一种结构简单、 易于操作、成本低的有效防止镁合金铸锭表面氧化的热处理装置是镁合金研究开发亟待解 决的问题之一。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、易于操作、成本低的防止镁合金 表面氧化的热处理方法及其装置。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：一种防止镁合金表面氧化的热处理方法，包括如下 步骤： 步骤一、在钢制容器内铺放厚度大于等于1〇_的氧化镁粉末，将待热处理的镁合金铸 锭放入钢制容器中并用氧化镁粉末完全掩盖，掩埋深度大于等于30_，将氧化镁粉末压实， 使铸锭与空气隔离，后备用； 步骤二、在氧化镁表层覆盖一层厚度为3-5_的石墨粉末，在石墨层上压一钢制顶盖， 起到进一步隔绝空气的作用； 步骤三、将放置铸锭、氧化镁粉末和石墨粉末的钢制容器送入电阻炉中进行热处理。
[0006] -种防止镁合金表面氧化的热处理方法所用的装置，设有一钢制容器，在钢制容 器的内腔中从下至上设有氧化镁粉末层和石墨粉末层，且氧化镁粉末层内包裹有镁合金铸 锭，所述镁合金铸锭的上表面与氧化镁粉末层的上表面之间的距离> 30mm，石墨粉末层的 厚度为3-5mm，在石墨粉末层的上端面设有钢制顶盖，钢制顶盖将石墨粉末层和氧化镁粉末 层压紧在钢制容器的内腔中。
[0007] 进一步优化该方案，所述的镁合金铸锭的下表面与钢制容器的内腔的底面之间的 距离> 10mm。
[0008] 本发明的有益效果是： 本发明提供的一种防止镁合金表面氧化的热处理装置，可以有效防止镁合金铸锭热处 理过程中发生表面氧化，具有结构简单、易于操作、成本低的优点，是一种可以向工业生产 中推广的针对镁合金热处理的装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本发明所用热处理装置的结构示意图。
[0010] 附图标记：1、钢制顶盖，2、钢制容器，3、石墨粉末层，4、氧化镁粉末层，5、镁合金 铸锭。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前 提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0012] 如图所示，一种防止镁合金表面氧化的热处理方法，包括如下步骤： 步骤一、在钢制容器内铺放厚度大于等于1〇_的氧化镁粉末，将待热处理的镁合金铸 锭放入钢制容器中并用氧化镁粉末完全掩盖，掩埋深度大于等于30_，将氧化镁粉末压实， 使铸锭与空气隔离，后备用； 步骤二、在氧化镁表层覆盖一层厚度为3-5_的石墨粉末，在石墨层上压一钢制顶盖， 起到进一步隔绝空气的作用； 步骤三、将放置铸锭、氧化镁粉末和石墨粉末的钢制容器送入电阻炉中进行热处理。
[0013] 一种防止镁合金表面氧化的热处理方法所用的装置，设有一钢制容器2,在钢制容 器2的内腔中从下至上设有氧化镁粉末层4和石墨粉末层3,且氧化镁粉末层4内包裹有镁 合金铸锭5,所述镁合金铸锭5的上表面与氧化镁粉末层4的上表面之间的距离> 30mm，石 墨粉末层3的厚度为3-5_，在石墨粉末层3的上端面设有钢制顶盖1，钢制顶盖1将石墨 粉末层3和氧化镁粉末层4压紧在钢制容器2的内腔中。
[0014] 所述的镁合金铸锭5的下表面与钢制容器2的内腔的底面之间的距离> 10_。
[0015] 工艺流程如下：具有利用机加工得到钢制容器，在钢制容器内铺放厚度为1〇_的 氧化镁粉末，将待热处理的镁合金铸锭放入钢制容器内，并用氧化镁粉末将镁合金铸锭完 全掩盖，掩埋深度为30_，将氧化镁粉末压实，从而令铸锭与空气相隔离，在氧化镁粉末表 层均匀覆盖一层厚度为4_的石墨粉末，在石墨层上加一钢制顶盖，起到进一步隔绝空气 的作用，将放置铸锭、氧化镁粉末和石墨粉末的钢制容器送入电阻炉中进行热处理。
[〇〇16] 在镁合金铸锭热处理过程中，氧化镁粉末和钢制顶盖可以有效地隔绝铸锭与空气 的接触，石墨粉末可以与空气中的氧气反应，更加有效地阻止镁合金铸锭表面发生的氧化 反应。
【权利要求】
1. 一种防止镁合金表面氧化的热处理方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一、在钢制容器内铺放厚度大于等于1〇_的氧化镁粉末，将待热处理的镁合金铸 锭放入钢制容器中并用氧化镁粉末完全掩盖，掩埋深度大于等于30_，将氧化镁粉末压实， 使铸锭与空气隔离，后备用； 步骤二、在氧化镁表层覆盖一层厚度为3-5_的石墨粉末，在石墨层上压一钢制顶盖， 起到进一步隔绝空气的作用； 步骤三、将放置铸锭、氧化镁粉末和石墨粉末的钢制容器送入电阻炉中进行热处理。
2. 根据权利要求1所述的一种防止镁合金表面氧化的热处理方法所用的装置，其特征 在于：设有一钢制容器，在钢制容器的内腔中从下至上设有氧化镁粉末层和石墨粉末层，且 氧化镁粉末层内包裹有镁合金铸锭，所述镁合金铸锭的上表面与氧化镁粉末层的上表面之 间的距离> 30mm，石墨粉末层的厚度为3-5mm，在石墨粉末层的上端面设有钢制顶盖，钢制 顶盖将石墨粉末层和氧化镁粉末层压紧在钢制容器的内腔中。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的镁合金铸锭的下表面与钢制容器 的内腔的底面之间的距离> l〇mm。
【文档编号】C21D1/70GK104109740SQ201410325224
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】陈君, 李全安, 张清, 陈晓亚, 付三玲, 刘文闯, 陈雷雷 申请人:河南科技大学