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1、10申请公布号CN104087771A43申请公布日20141008CN104087771A21申请号201410332252422申请日20140711C22C1/03200601C22C23/0220060171申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号申请人山东吕美熔体技术有限公司72发明人刘相法张耀先刘文成74专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人王绪银54发明名称一种制备镁铝系合金的方法57摘要本发明属金属材料领域，公开了一种制备镁铝系合金的方法，该方法以工业纯镁和高含铁量再生铝合金为原料，采用熔剂保护法将工业纯镁熔化至720750；然后添加。
2、高含铁量再生铝合金，溶解并搅拌，熔炼时间为520分钟；将上述合金熔体浇入保温包内，降温至650690并保温1030分钟；缓慢将体积分数约占90的上部熔体浇注成锭，即可制备得到镁铝系合金，其化学成分及质量百分比为AL为200800，SI为001450，FE不高于0005，其它元素总量不高于030，余量为MG。本发明将高含铁量再生铝合金作为镁铝系合金的原料之一，通过有效控制镁铝系合金中的铁相，大大降低了镁铝系合金的生产成本，实现了再生铝的回收利用。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104087771ACN。
3、104087771A1/1页21一种制备镁铝系合金的方法，其特征是包含以下步骤1首先，按以下质量百分比准备好制备镁铝系合金所需原料工业纯镁900980，高含铁量再生铝合金20100；2采用熔剂保护法在熔炼炉中将工业纯镁熔化至720750，然后将高含铁量再生铝合金加入至工业纯镁熔体中，并使之溶解，搅拌该熔体以加速其溶解，熔炼时间为520分钟；3将步骤2制备的合金熔体浇入保温包内，降温至650690，并保温1030分钟，使熔体中析出高密度铁相并充分沉淀至保温包底部；4缓慢将体积分数约占90的上部熔体浇注成锭，即可制备得到镁铝系合金，其化学成分及质量百分比为AL为200800，SI为001450，F。
4、E不高于0005，其它杂质元素不高于030，余量为MG。2根据权利要求书1所述的一种制备镁铝系合金的方法，其特征是步骤1中高含铁量再生铝合金中的SI元素质量百分比为0101800，FE元素质量百分比为1501000，其它杂质元素总量不高于200，其余为AL。权利要求书CN104087771A1/3页3一种制备镁铝系合金的方法技术领域0001本发明属金属材料领域，特别涉及一种利用自然沉降法以工业纯镁和高含铁量再生铝合金为原料制备镁铝系合金的方法。背景技术0002近年来，随着铝合金加工技术的进步及应用范围的不断扩大，铝已成为人类当今消费的金属材料中仅次于钢的第二大金属。由于电解铝行业高能耗、高污染。
5、而且产业一度盲目扩大产能，为了满足铝资源可持续发展的需要，大力提高铝资源的循环利用率，发展废杂铝回收再生产业很有必要且前景广阔。废杂铝中废铝铸件以铝硅合金为主，往往含有较高的铁元素质量分数约1501000。在铝熔体中除铁的措施有重力沉降法、离心去除法、复合净化法，等等。但是，重力沉降法除杂耗时长且除铁效率较低，离心分离法操作不方便且工艺复杂，单独使用以上方法在铝熔体中除铁均不能达到满意的效果。0003专利申请号为2013101839705的中国专利公开了一种再生铝复合除铁工艺，在再生铝硅合金熔体中添加硼砂或氯化锰中的至少一种，除铁率能达到49。该除铁工艺比较传统，残留的铁含量高于原始含量的50。
6、，但尚未达到理想的除铁效果。发明内容0004本发明的目的在于克服现有技术的不足，以工业纯镁和高含铁量再生铝合金为原料制备镁铝系合金，利用高密度铁相与镁熔体的密度差别来实现自然沉降法除铁的目的。0005本发明是通过以下方法实现的0006一种制备镁铝系合金的方法，其特征包括以下步骤00071首先，按以下质量百分比准备好制备镁铝系合金所需原料工业纯镁900980，高含铁量再生铝合金20100；其中，高含铁量再生铝合金中的SI元素质量百分比为0101800，FE元素质量百分比为1501000，其它杂质元素总量不高于200，其余为AL；00082采用熔剂保护法在熔炼炉中将工业纯镁熔化至720750，然后。
7、将高含铁量再生铝合金加入至工业纯镁熔体中，并使之溶解，搅拌该熔体以加速其溶解，熔炼时间为520分钟；00093将步骤2制备的合金熔体浇入保温包内，降温至650690，并保温1030分钟，使熔体中析出高密度铁相并充分沉淀至保温包底部；00104缓慢将体积分数约占90的上部熔体浇注成锭，即可制备得到镁铝系合金。0011使用该方法制备的镁铝系合金化学成分及质量百分比为AL为200800，SI为001450，FE不高于0005，其它元素不高于030，余量为MG。0012上述制备方法将高含铁量铝硅合金以适当的比例加入到纯镁熔体中，由于铁元素在镁熔体中溶解度极低，可与硅、锰等元素形成密度较大的铁相如AL3。
8、FE、AL8FE2SI、AL6FEMN、AL12FEMN3SI等。利用高密度铁相与镁熔体存在较大的密度差，通过控制熔说明书CN104087771A2/3页4体的保温温度、保温时间等工艺参数，可以在短时间之内使新析出的高密度铁相自然沉降至坩埚最底层。与在铝熔体中除铁相比，在镁熔体中通过本方法可以将杂质铁元素集中到熔体底部的37的区域，该部分残余熔体可以作为下一次熔炼的原料循环使用；而熔体上部超过93的部分，其残留铁元素质量分数不高于0005。0013本发明利用自然沉降法以高含铁量的再生铝为原料制备镁铝系合金的工艺，具有方法简便、原料成本低、生产效率高和环境友好等优点，适合大规模生产。具体实施方式。
9、0014下面给出本发明的五个最佳实施例。0015实施例100161按以下质量百分比准备原料9600的工业纯镁、400的AL05SI2FE质量百分数，下同合金。00172将工业纯镁置于电阻炉中升温至730左右，待完全熔化后，加入AL05SI2FE合金，搅拌以加速该合金溶解，10分钟后将熔体浇注入保温包，并将保温包置于650电阻炉中保温10分钟。00183缓慢将上部分体积分数约为90的熔体浇注成锭。0019按照上述配比和工艺制备的镁铝系合金，其化学成分的质量百分比为MG为9590，AL为379，SI为001，FE为0004，其它元素总量为0296。0020实施例200211按以下质量百分比准备原料。
10、9600的工业纯镁、400的AL6SI2FE合金。00222将工业纯镁置于电阻炉中升温至730左右，待完全熔化后，加入AL6SI2FE合金，搅拌以加速该合金溶解，10分钟后将熔体浇注入保温包，并将保温包置于670电阻炉中保温10分钟。00233缓慢将上部分体积分数约为93的熔体浇注成锭。0024按照上述配比和工艺制备的镁铝系合金，其化学成分的质量百分比为MG为9615，AL为346，SI为013，FE为0004，其它元素总量为0256。0025实施例300261按照以下质量百分比准备原料9600的工业纯镁、400的AL6SI5FE合金。00272将工业纯镁置于电阻炉中升温至750左右，待完全熔。
11、化后，加入AL6SI5FE合金，搅拌以加速该合金溶解，15分钟后将熔体浇注入保温包，并将保温包置于650电阻炉中保温20分钟。00283缓慢将上部分体积分数约为90的熔体浇注成锭。0029按照上述配比和工艺制备的镁铝系合金，其化学成分的质量百分比为MG为9605，AL为358，SI为012，FE为0005，其它元素总量为0245。0030实施例400311按照以下质量百分比准备好原料9600的工业纯镁、400的AL14SI5FE合金。说明书CN104087771A3/3页500322将工业纯镁置于电阻炉中升温至750左右，待完全熔化后，加入AL14SI5FE合金，搅拌以加速该合金溶解，20分钟。
12、后将熔体浇注入保温包，并将保温包置于650电阻炉中保温25分钟。00333缓慢将上部分体积分数约为93的熔体浇注成锭。0034按照上述配比和工艺制备的镁铝系合金，其化学成分的质量百分比为MG为9640，AL为297，SI为039，FE为0005，其它元素总量为0235。0035实施例500361按照以下质量百分比准备原料9200的工业纯镁、800的AL14SI5FE合金。00372将纯镁置于电阻炉中升温至750左右，待完全熔化后，加入AL14SI5FE合金，搅拌以加速铝硅铁合金溶解，20分钟后将熔体浇注入保温包，并将保温包置于650电阻炉中保温30分钟。00383缓慢将上部分体积分数约为85的熔体浇注成锭。0039按照上述配比和工艺制备的镁铝系合金，其化学成分的质量百分比为MG为9270，AL为630，SI为064，FE为0005，其它元素总量为0355。说明书CN104087771A。