专利名称：使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法
技术领域：
本发明 涉及镁合金的熔炼净化，提高镁合金产品耐蚀性技术领域，具体涉及一种 使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法。
背景技术：
镁合金中的Fe杂质会严重影响合金的耐蚀性，因此镁合金中Fe杂质的含量受到 严格限制。镁合金的生产以及回收再利用，必须有效地除去其中的Fe杂质。现有的镁合金熔炼除Fe方法，都是在熔炼中使用熔剂的除Fe方法，如采用含有B 元素、Ti元素、Mn元素的氧化物，氯化物，氟化物等，这些熔剂中的B元素、Ti元素、Mn元素 与熔化状态镁合金中的杂质Fe元素形成稳定的化合物，在液态镁合金中沉淀或进入熔渣 而除去。由于熔剂与镁液存在润湿性问题，熔剂中的除Fe有效元素进入镁液中的收得率 低，在熔炼过程中，氯化物、氟化物的高温挥发与分解会释放有害气体。此外，熔剂除铁还容 易向镁液中带入杂质，增加镁液的氧化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有镁合金熔炼过程中熔剂除Fe方法中存在的不足，而 提供一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法。通过中间合金向液态合金中提 供元素物质是一种通用方法，具有时间短、温度低，收得率高的特点。为实现上述目的，本发明使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法 在镁合金熔炼过程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。本发明的具体特征如下
(1)将镁合金在非铁质坩埚中熔化，使熔体温度达到68(T78(TC；
(2)向上述熔体中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B，A1-B 中间合金的加入量按加入的B元素与镁合金及中间合金中的全部Fe元素结合成FeB所需 B量的2 20倍加入；
(3)对熔体进行搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在68(T78(TC静置2 15分钟后浇 铸。硼元素在熔化状态的镁合金中与杂质铁元素结合成稳定的FeB而除去。所述的Al-B中间合金中，B元素含量为广5%，单个杂质元素含量< 0. 5%，杂质元 素总和< 1. 0%,上述百分数为质量百分数，余量为Al。使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法具有Al-B中间合金用量少，除Fe 过程无有害气体释放，且除Fe效果稳定，适用于工业规模。
具体实施例方式使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的具体方法如下
(1)、将杂质Fe含量超过镁合金产品相关标准要求的镁合金置于非铁质坩埚(如石墨 粘土坩埚、碳化硅坩埚)或非铁质炉衬的熔炼炉中，加热至68(T78(TC。
(2)、加入Al-B中间合金，该中间合金的加入量，以中间合金中B元素与镁合金和 中间合金中的全部Fe元素结合成FeB，所需B量的2_20倍加入。
中间合金生产企业所生产的Al-B中间合金，其B元素含量一般在1 5%之间，使 用B元素含量高的中间合金，带入的Al量低，可以简化后续的熔体Al含量调整工序。(3)、对熔体进行轻微搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在68(T78(TC静置2 15 分钟后浇铸。在Al-B中间合金熔化后，可以向熔体中通入氩气等气体进行精炼。实例1
原牌号为AZ91D的镁合金压铸件边角料和回炉料共2. 3kg，合金中杂质Fe的平均含量 为0. 014%(质量分数，以下相同)。Al-B中间合金，其B元素含量3. 46%，杂质Fe含量0. 44%， 其它单个杂质元素含量不大于0. 2%，余量为Al。将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。镁合金熔体温度700°C，加入Al-B中间合金9g。中间合金熔化后，静置5min，浇入 石墨模中。化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0. 0031%, B含量0. 0015%。除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金 牌号和化学成分》对AZ91D镁合金中杂质Fe含量的要求。实例2
原牌号为AZ31B镁合金1. 7kg，其中杂质Fe含量0. 01%。Al-B中间合金，其B元素含量 3. 46%，杂质Fe含量0. 44%，其它单个杂质元素含量不大于0. 2%，余量为Al。将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。镁合金熔体温度740°C，加入Al-B中间合金6g。中间合金熔化后，通入氩气进行 精炼，精炼后静置lOmin，浇入石墨模中。化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0. 0020%，B含量0. 0010%。除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金 牌号和化学成分》对AZ31B镁合金中杂质Fe含量的要求。实例3
原牌号为AZ61A镁合金2. 7kg，其中杂质Fe含量0. 0090%。Al-B中间合金，其B元素含 量1. 31%，杂质Fe含量0. 30%，其它单个杂质元素含量不大于0. 2%，余量为Al。将上述镁合金置于石墨粘土坩埚中并在电阻坩埚炉中加热熔化。镁合金熔体温度760°C，加入Al-B中间合金12g。中间合金熔化后，通入氩气进行 精炼，精炼后静置2min，浇入石墨模中。化学成分分析经除Fe后的镁合金，其杂质Fe含量0. 0030%, B含量0. 0009%。除Fe后的镁合金中杂质Fe含量达到国家标准GB/T5153-2003《变形镁及镁合金 牌号和化学成分》对AZ61A镁合金中杂质Fe含量的要求。
权利要求
1.一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征在于在镁合金熔炼过 程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。
2.根据权利要求1所述的使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征在于 具体方法如下(1)将镁合金在非铁质坩埚中熔化，使熔体温度达到68(T780°C；(2)向上述熔体中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B，A1-B 中间合金的加入量按加入的B元素与镁合金及中间合金中的全部！^元素结合成FeB所需 B量的2-20倍加入；(3)对熔体进行搅拌，待Al-B中间合金熔化，将熔体在68(T780°C静置2 15分钟后浇铸。
3.根据权利要求1或2所述的使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，其特征 在于所述的Al-B中间合金中，B元素含量为广5%，单个杂质元素含量< 0. 5%，杂质元素 总和< 1.0%，上述百分数为质量百分数，余量为Al。
全文摘要
一种使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法，在镁合金熔炼过程中加入Al-B中间合金，由中间合金向熔体中提供除铁有效元素B。本发明适用于含有合金元素Al的镁合金中杂质铁的去除，其方法具有除铁效果稳定，除铁时杂质带入少，熔体氧化程度小，无有害气体释放。
文档编号C22C1/03GK102051492SQ20101056544
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者刘 英, 徐向俊, 穆云超, 郭建, 黄小婷 申请人:中原工学院