專利名稱：一種鎂鋯中間合金的生產方法
技術領域：
本發明屬于有色金屬生產領域，特別涉及一種鎂鋯中間合金的生產方法。
背景技術：
鎂合金由于其具有質量輕、高阻尼性、高負電性、抗電磁干擾等性能優勢，因而廣泛應用于航空航天、交通運輸及電子行業等技術領域。在現有技術中，冶煉鎂合金時，需加入一定量的鋯，現有的加鋯方式為直接加入氟鋯酸鹽，這種在冶煉時直接加鋯的缺點是，鹽的加入量大，一般為計算組成的8～10倍，且要求熔體必須過熱至900℃，操作比較困難。另外，由于鹽的加入量大，冶煉過程中產生的渣子也比較多，對鎂合金的質量具有不良的影響。而且，在冶煉的過程中，還會并釋放出大量的有害氣體，污染環境，并嚴重損害操作人員的身體健康。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服現有鎂合金冶煉操作困難、質量難以控制、以及污染環境等問題，改變現有鎂合金冶煉時直接加入氟鋯酸鹽的生產方式，提供一種生產工藝簡單、產品質量穩定的鎂鋯中間合金的生產方法，用鎂鋯中間合金取代氟鋯酸鹽，改善鎂合金熔煉工藝，減小對環境的污染，提高鎂合金產品質量。
本發明的生產方法是1、將金屬鎂和鉀鹽按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到還原爐內，起動真空系統，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，并連續通入惰性氣體作為保護氣體，爐內壓力為+0.006～0.02MPa；2、按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶1～2的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，起動真空系統，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，經2～5小時，將四氯化鋯加熱到330～600℃，使四氯化鋯汽化；3、在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽進行加熱，經2～5小時，將物料加熱到650～950℃，并在物料達到此溫度范圍時，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續8～14小時，然后，機械攪拌0.5～1小時，再將其從還原爐的加熱體中吊出，冷卻至室溫出爐，即得到本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金。
上述所說的惰性氣體為氬氣。
所述的鉀鹽是KCL、KF中的一種或者是它們的混合物。
本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金含Zr20～40％。
本發明的優點在于1、用本發明的生產方法制備鎂鋯中間合金，生產工藝簡單，操作容易，鹽的加入量小，產品質量容易控制。
2、用鎂鋯中間合金取代鋯鹽熔煉鎂合金，解決了含鋯鎂合金熔煉時，鋯鹽加入困難、收率低、環境差等問題，鋯以鎂鋯中間合金的形式加入，作為鎂合金熔煉的變質劑，起到了晶粒細化的作用，提高了鎂合金產品質量，并降低了熔煉溫度和鎂的燒損，減小了熔煉鎂合金時對環境的污染，有利于操作者的身體健康。
具體實施例方式
實施例11.1、將金屬鎂和鉀鹽KCL按重量比1∶1.5的比例加入到還原爐內，起動真空系統，當真空度達到1Pa時，停止抽真空，并連續通入氬氣作為保護氣體，爐內壓力為+0.006MPa；1.2、按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶2的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，起動真空系統，當真空度達到6×10-1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，經2小時，將四氯化鋯加熱到330℃，使四氯化鋯汽化；1.3、在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽KCL進行加熱，經5小時，將物料加熱到950℃，并在物料達到此溫度時，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續8小時，然后，機械攪拌1小時，再將其從還原爐的加熱體中吊出，冷卻至室溫出爐，即得到本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金。
實施例22.1、將金屬鎂和鉀鹽KF按重量比1∶0.9的比例加入到還原爐內，起動真空系統，當真空度達到8×10-1Pa時，停止抽真空，并連續通入氬氣作為保護氣體，爐內壓力為+0.01MPa；2.2、按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶1.5的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，起動真空系統，當真空度達到4×10-1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，經5小時，將四氯化鋯加熱到600℃，使四氯化鋯汽化；2.3、在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽KF進行加熱，經3小時，將物料加熱到750℃，并在物料達到此溫度時，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續12小時，然后，機械攪拌0.8小時，再將其從還原爐的加熱體中吊出，冷卻至室溫出爐，即得到本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金。
實施例33.1、將金屬鎂和鉀鹽KCL與KF的混合物按重量比1∶0.5的比例加入到還原爐內，KCL∶KF為重量比3∶1，起動真空系統，當真空度達到5×10-1Pa時，停止抽真空，并連續通入氬氣作為保護氣體，爐內壓力為+0.02MPa；3.2、按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶1的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，起動真空系統，當真空度達到1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，經4小時，將四氯化鋯加熱到500℃，使四氯化鋯汽化；3.3、在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽進行加熱，經2小時，將物料加熱到650℃，并在物料達到此溫度時，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續14小時，然后，機械攪拌0.5小時，再將其從還原爐的加熱體中吊出，冷卻至室溫出爐，即得到本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金。
權利要求
1.一種鎂鋯中間合金的生產方法，其特征在于，它是按照下述方法生產的(1)將金屬鎂和鉀鹽按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到還原爐內，起動真空系統，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，并連續通入惰性氣體作為保護氣體，爐內壓力為+0.006～0.02MPa；(2)按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶1～2的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，起動真空系統，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，經2～5小時，將四氯化鋯加熱到330～600℃，使四氯化鋯汽化；(3)在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽進行加熱，經2～5小時，將物料加熱到650～950℃，并在物料達到此溫度范圍時，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續8～14小時，然后，機械攪拌0.5～1小時，再將其從還原爐的加熱體中吊出，冷卻至室溫出爐，即得到本發明生產方法制備的鎂鋯中間合金。
2.根據權利要求1所述的鎂鋯中間合金的生產方法，其特征在于，上述所說的惰性氣體為氬氣。
3.根據權利要求1所述的鎂鋯中間合金的生產方法，其特征在于，所述的鉀鹽是KCL、KF中的一種或者是它們的混合物。
全文摘要
一種鎂鋯中間合金的生產方法，解決了現有鎂合金冶煉操作困難、質量難以控制、以及污染環境等問題；本發明的生產方法是將金屬鎂和鉀鹽按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到還原爐內，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，并連續通入惰性氣體作為保護氣體，爐內壓力為+0.006～0.02MPa；按金屬鎂與四氯化鋯重量比1∶1～2的比例，取四氯化鋯加入到預熱爐內，當真空度≤1Pa時，停止抽真空，對四氯化鋯進行加熱，使四氯化鋯汽化；在還原爐通入惰性氣體的同時，對金屬鎂和鉀鹽進行加熱，經2～5小時，將物料加熱到650～ 950℃，將汽化的四氯化鋯引入還原爐內與熔融鎂反應，持續8～14小時，然后，機械攪拌0.5～1小時，冷卻至室溫出爐，即得到本發明的鎂鋯中間合金。
文檔編號C22C23/00GK1580302SQ20041002059
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者王明秋, 黎明, 吳巖剛 申請人:錦州市金屬材料研究所