專利名稱：一種稀土鎂合金制品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀土鎂合金制品的制備方法，屬于稀土鎂合金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
航空或航天等領(lǐng)域中，高性能鎂合金制品有著十分重要的地位和廣闊的應(yīng)用前景，為了使鎂合金具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕性和抗氧化燃燒性等性能，稀土元素應(yīng)用于鎂合金的研究重新受到重視，稀土鎂合金可以克服傳統(tǒng)鎂合金材料存在的缺點(diǎn)，滿足現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)輕量化、節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、可持續(xù)發(fā)展等對(duì)材料所提出的要求。稀土作為主要的合金元素或微合金化元素在鎂合金研究領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。稀土鎂合金是目前工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，稀土鎂合金具有高的比剛度和比強(qiáng)度，良好的阻尼性和減震性，優(yōu)良的電磁屏蔽，抗電磁干擾性能，易于加工成形，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。1.現(xiàn)有稀土鎂合金制品的制備工藝存在的主要問題
稀土鎂合金制品的制備主要包括稀土鎂中間合金制備、稀土鎂合金制備、稀土鎂合金熔煉、澆注成形、熱處理等工藝。在制備稀土鎂合金時(shí)，由于稀土元素與金屬鎂的熔點(diǎn)、密度等物性參數(shù)相差較大，直接熔煉配制合金，容易造成稀土元素分布不均勻，影響稀土鎂合金的性能，因而需要先采用合適的方法先制備出稀土鎂中間合金，然后才能配制成稀土元素均勻分布的稀土鎂合金，才能提高稀土鎂合金的各方 面性能。稀土鎂中間合金，特別是中重型稀土鎂中間合金是制備稀土鎂合金的重要材料。通過在鎂合金中添加稀土鎂中間合金，可以提高鎂合金強(qiáng)度、延伸率、耐熱、耐蝕性能和高溫抗蠕變性能?，F(xiàn)有技術(shù)中制備稀土鎂中間合金主要有以下三種方法:(I)對(duì)摻法:對(duì)摻法難以避免合金成分偏析，因?yàn)殒V和多數(shù)稀土金屬在比重和熔點(diǎn)上相差懸殊，稀土不能很好地分散到鎂中；(2)鎂熱還原法:鎂熱還原法間歇式生產(chǎn)成本高；(3)上浮液態(tài)陰極電解法:上浮液態(tài)陰極電解法產(chǎn)品分散于電解槽上中下各部分，不好收集。不論哪種方法都必須采用金屬鎂，有的還要先制稀土金屬。現(xiàn)有稀土鎂合金制品的制備工藝存在以下不足之處:(I)稀土金屬的制備是采用稀土氧化物或者稀土鹽為原料，采用熔融電解方法或者熱還原法制得，由于稀土金屬反應(yīng)活性很高，兩種方法制備稀土金屬的技術(shù)要求高、操作條件苛刻、稀土金屬的制備成本昂貴。(2)因?yàn)橄⊥猎亟饘倥c鎂的物理性質(zhì)特別是熔點(diǎn)和密度的差別大，采用傳統(tǒng)的合金熔融澆鑄技術(shù)，由于稀土金屬熔點(diǎn)較高、密度較小、性質(zhì)活潑，在加入過程中存在稀土元素易氧化以及加入后稀土鎂合金成份不均勻等問題，給實(shí)際操作造成極大困難。(3)制備效率低、安全可靠性差。2.現(xiàn)有稀土鎂合金制備過程中所用熔煉劑存在的主要問題
為了制備得到滿足要求的稀土鎂合金，必須進(jìn)行稀土鎂合金的制備和熔煉。但是鎂合金比較活潑，當(dāng)鎂合金在大氣中熔煉時(shí)，為了防止鎂液表面的氧化、燃燒，常使用熔煉劑進(jìn)行保護(hù)。因此，熔煉劑保護(hù)作為一種傳統(tǒng)的鎂合金熔煉方式在現(xiàn)代工業(yè)中仍然有著廣泛的應(yīng)用，熔煉劑在熔煉過程中除了起到隔絕空氣防止鎂合金液的氧化燃燒之外，也作為精煉劑來使用，以除去由于氧化而生成的非金屬夾雜物來凈化合金熔體，提高鎂合金產(chǎn)品性倉泛。現(xiàn)有的的鎂合金大多采用氯化鹽和碳酸鹽組成熔煉劑，采用SF6、惰性氣體等作為熔煉保護(hù)劑。采用氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇和氟化鈣組成的熔煉劑中，氯化鎂在熔煉過程中會(huì)和氧氣、水發(fā)生反應(yīng)而在鎂合金的液面上形成H2和HCl保護(hù)氣氛，阻緩了液面的氧化。此外，液態(tài)的氯化鎂對(duì)鎂合金熔體中的MgO、Mg3N2等非金屬夾雜有著良好的潤(rùn)濕性，有著較強(qiáng)的去除氧化物夾雜的能力，因而是大多數(shù)鎂合金熔煉劑的主要成分。但是在熔煉稀土鎂合金時(shí)，由于稀土元素活潑的化學(xué)性易于和氯化鎂發(fā)生反應(yīng)，發(fā)應(yīng)式為:2RE +3MgCl2 — 2REC13+ 3Mg，從而使得稀土元素在熔煉過程中損失掉，使得合金中的稀土元素的含量大大降低。含有氯鹽和氟鹽的熔煉劑，不僅在熔煉劑的配制過程中產(chǎn)生大量的Cl2、HC1、HF等有害氣體，同時(shí)，熔煉劑在鎂合金熔煉的過程中也還會(huì)產(chǎn)生第二次氣體排放，極大地腐蝕環(huán)境、污染空氣。因此尋找氯鹽和氟鹽的代用材料，或者減少氯鹽和氟鹽的使用量，減少污染，提高保護(hù)效果，是開發(fā)鎂合金液保護(hù)熔煉劑的努力目標(biāo)。自1990年起，SF6和類似物的高溫室效應(yīng)(是CO2的24900倍，并能在大氣中長(zhǎng)期存在3200年)迫使鎂工業(yè)用戶必須尋找技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的替代保護(hù)氣體。在人類對(duì)環(huán)境質(zhì)量的重新審視和全球正為減少溫室效應(yīng)而不懈努力的今天，SF6保護(hù)熔煉技術(shù)又受到了新的挑戰(zhàn)。減少SF6的使用，或者研制更有效、無副作用的SF6氣體代用品成為先進(jìn)鎂合金熔煉技術(shù)的重要開發(fā)內(nèi)容。使用現(xiàn)有的保護(hù)熔煉劑熔煉時(shí)還會(huì)帶來以下問題:(1)高溫下產(chǎn)生某些易揮發(fā)有毒氣體如HC1、C12等。所用熔煉劑的密度一般較大，通常密度在2.0 g/ cm3以上，大于鎂合金的密度。因此，在熔煉過程中熔煉劑會(huì)下沉，需要不斷添加熔煉劑，而且部分熔煉劑作為熔渣殘留在合金液中形成夾雜物，降低合金的力學(xué)性能。這也是使用熔煉劑熔煉后鎂合金鑄件的常見缺陷。(2)揮發(fā)的氣體如HCl有可能滲入合金液中，成為材料使用過程中的腐蝕源，加速材料腐蝕，降低使用壽命。⑶以氯化鎂、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰等固體物材為原料在干燥箱中干燥，然后采用球磨機(jī)上研磨混合技術(shù)，然后用機(jī)械篩100目篩過篩，用干燥密閉的容器儲(chǔ)存?zhèn)溆?。生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品顆粒大，反應(yīng)堆密度大，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用效率。⑷產(chǎn)品容易結(jié)塊，首先制備粒徑小的葡萄糖顆粒，使產(chǎn)物中雜質(zhì)含量高。3.現(xiàn)有稀土鎂合金制品的表面處理存在的主要問題
由于鎂的化學(xué)性質(zhì)十分活潑，標(biāo)準(zhǔn)電極電位很負(fù)，在空氣中易氧化，氧化反應(yīng)放出的熱不能及時(shí)散失會(huì)發(fā)生燃燒，導(dǎo)致鎂合金的耐腐蝕性和抗氧化燃燒性很差，在腐蝕性介質(zhì)中很容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。鎂的氧化物MgO的PBR(PiIIing Bedworth Ration,形成的氧化膜完整性的一個(gè)重要判據(jù)，定義為氧化物與形成該氧化物消耗的金屬的體積比)值為0.81，在金屬鎂或者鎂合金形成的表面膜疏松多孔，對(duì)基體保護(hù)能力差，難以滿足在腐蝕環(huán)境使用的條件。因此，迄今為止，鎂合金材料的應(yīng)用仍然非常有限，鎂合金的腐蝕與防護(hù)問題越來越受到人們的重視。為了實(shí)現(xiàn)鎂合金的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，必須研發(fā)鎂合金表面處理技術(shù)，對(duì)鎂合金構(gòu)件進(jìn)行有效保護(hù)。鎂合金的腐蝕方 式通常有兩種情況:一是在一般環(huán)境中的腐蝕，稱“一般腐蝕”或“環(huán)境腐蝕”，也稱“化學(xué)腐蝕”，二是在原電池環(huán)境下產(chǎn)生的“電化學(xué)腐蝕”。在腐蝕性介質(zhì)中，化學(xué)活性很高的鎂基體很容易與合金元素和雜質(zhì)元素形成腐蝕電池，誘發(fā)電偶腐蝕。此外，鎂合金的自然腐蝕產(chǎn)物疏松、多孔，保護(hù)能力差，導(dǎo)致鎂合金的腐蝕反應(yīng)可以持續(xù)發(fā)展。在解決鎂合金耐腐蝕性和抗氧化燃燒性問題的研究和開發(fā)工作主要集中在以下三個(gè)方面:
(I)合金化技術(shù):采用純鎂合金化技術(shù)提高耐腐蝕性和抗氧化燃燒性能。合金化提高鎂合金的耐腐蝕性和抗氧化燃燒性和阻燃性基本思想，在鎂合金中添加適量的低氧化電位和PBR值大的合金元素，改變合金液表面的氧化膜結(jié)構(gòu)，將原來疏松的氧化鎂膜轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N致密的復(fù)合氧化膜能夠改善性能。代表性的解決方法是在鎂合金中添加具有耐腐蝕性和抗氧化燃燒性和阻燃性的稀土元素等金屬元素能夠顯著改善鎂合金的性能。但是，采用合金化技術(shù)提高鎂合金的耐腐蝕性和抗氧化燃燒性和阻燃性的方法，仍然存在鎂合金易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的缺點(diǎn)。通過合金化和采用高純鎂合金可提高鎂合金的耐腐蝕性和抗氧化燃燒性能，對(duì)電化學(xué)腐蝕的效果很有限，因?yàn)殒V相對(duì)于幾乎所有其它金屬都是陽極。而且通過合金化和采用高純合金來提高腐蝕性和阻燃性由于工藝的復(fù)雜性，增加了生產(chǎn)成本，影響了鎂合金的推廣應(yīng)用。因此， 如何解決鎂合金鑄件的腐蝕問題就成了一個(gè)決定鎂合金應(yīng)用前景的關(guān)鍵問題。(2)合理的設(shè)計(jì)和陰極保護(hù):為了解決鎂合金鑄件的電化學(xué)腐蝕問題，在鎂合金鑄件設(shè)計(jì)、連接結(jié)構(gòu)和裝配方式等采用合理的方法減小或避免電化學(xué)腐蝕，同時(shí)采用陰極保護(hù)的方法進(jìn)行改善。陰極保護(hù)是一種用于防止金屬在電介質(zhì)(海水、淡水及土壤等介質(zhì))中腐蝕的電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是對(duì)被保護(hù)的金屬表面施加一定的直流電流，使其產(chǎn)生陰極極化，當(dāng)金屬的電位負(fù)于某一電位值時(shí)，腐蝕的陽極溶解過程就會(huì)得到有效抑制。根據(jù)提供陰極電流的方式不同，陰極保護(hù)又分為犧牲陽極法和外加電流法兩種，①犧牲陽極法:將一種電位更負(fù)的金屬(如鎂、鋁、鋅等)與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物電性連接，通過電負(fù)性金屬或合金的不斷溶解消耗，向被保護(hù)物提供保護(hù)電流，使金屬結(jié)構(gòu)物獲得保護(hù)；②外加電流法:將外部交流電轉(zhuǎn)變成低壓直流電，通過輔助陽極將保護(hù)電流傳遞給被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物，從而使腐蝕得到抑制。不論是犧牲陽極法還是外加電流法，其有效合理的設(shè)計(jì)應(yīng)用都可以獲得良好的保護(hù)效果。(3)表面處理或涂層工藝技術(shù):采用表面處理或有效的涂層工藝技術(shù)在鎂合金上施加保護(hù)性涂層。對(duì)鎂合金進(jìn)行表面改性和表面處理，在其上施加某種涂層，提高鎂合金的表面性能，如耐磨性能、裝飾性能，尤其是耐腐蝕性和抗氧化燃燒性能，是鎂合金應(yīng)用的重要研究領(lǐng)域，也是最容易推廣鎂合金應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。鎂合金表面處理技術(shù)的主要有以下三方面進(jìn)行研發(fā)工作:①磷酸鹽轉(zhuǎn)化涂層:所制備的磷酸鹽涂層的獨(dú)立保護(hù)性和作為油漆基底的性能稍低于鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層陽極氧化涂層:主要有有火花陽極氧化涂層和無火花陽極氧化涂層，所制備的涂層均勻光滑；③金屬涂層:主要采用復(fù)合鍍層技術(shù)，鍍層在鹽霧腐蝕試驗(yàn)中可達(dá)小時(shí)膜基結(jié)合強(qiáng)度以上硬度。但是，由于鍍層金屬的電極電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鎂，如果鍍層有穿孔，反而會(huì)加速基體的腐蝕。而且這樣的工藝復(fù)雜、成本較高，而且僅適合于形狀簡(jiǎn)單零件的處理。因此，研發(fā)在鎂合金表面處理沉淀得到的化合物形成具有在鎂合金表面保護(hù)膜的化學(xué)處理方法和技術(shù)特別重要且具有廣泛的應(yīng)用推廣價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種稀土鎂合金制品的制備方法，制備效率高、過程安全可靠、環(huán)境友好，能耗低。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟，⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金；⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為(0.1 1.0):100 ；⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 °C時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為(I 5):100 ;(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80°C，然后靜置5 20min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液；(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C 720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料；(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至160°C 320°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后控溫冷卻得到稀土鎂合金制品；⑶機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C 420°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6 8h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4 8h，二級(jí)熱處理溫度為160°C 200°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫；(9)表面處理:對(duì)上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行化學(xué)表面處理，使稀土鎂合金制品的表面包覆一層致密的保護(hù)膜。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了以下有益效果:(I)本發(fā)明采用熔融電解陰極還原技術(shù)，氯化鎂和稀土氯化鹽在陰極還原得到稀土金屬和鎂金屬，一步法制備得到稀土鎂中間合金，實(shí)現(xiàn)稀土金屬、鎂和稀土鎂中間合金制備的同時(shí)進(jìn)行，從根本上解決了稀土金屬和金屬鎂因?yàn)槲镄圆顒e大存在的合金制備難題；可以通過調(diào)節(jié)原料組分、控制熔融電解可以在陰極還原得到稀土組分和含量可控的稀土鎂中間合金。(2)充分利用熔融電解過程稀土金屬和鎂金屬的共沉積特性，鎂離子和稀土離子在熔融電解過程中得到稀土鎂中間合金的低溫液態(tài)下沉技術(shù)；充分利用了氯化鎂和稀土氯化鹽的共熔特性，大幅度降低了熔融電解的操作溫度，制備效率高、過程安全可靠、環(huán)境友好，實(shí)現(xiàn)了稀土金屬和稀土鎂中間合金制備的關(guān)鍵技術(shù)突破，大幅度降低了能耗。(3)在熔融電解過程中，金屬鎂和金屬稀土元素在陰極析出，氯氣在陽極析出，在陽極析出的氯氣具有高溫的特性，使稀土氯化鹽脫水產(chǎn)生水解產(chǎn)物REOCl2被氯化成為RECl3加入熔融物料。(4)預(yù)冷卻使熔融相中的稀土金屬產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，大幅度增加了澆鑄成形過程中的晶核，使?jié)茶T產(chǎn)品的組成、微觀結(jié)構(gòu)均勻，提高了產(chǎn)品的準(zhǔn)晶球化率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)產(chǎn)品因微觀結(jié)構(gòu)的問題而產(chǎn)生割裂現(xiàn)象，顯著提高了鎂合金機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性。(5)采用離心澆鑄成形技術(shù)，將上一步得到的稀土鎂合金熔融物中澆注到模具中進(jìn)行充分混合到位，實(shí)現(xiàn)了定量澆注和精確充型，解決了復(fù)雜幾何制品充型難的問題，大大提高成品率；采用二次熱處理控制產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)，消除產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力，提高稀土鎂合金的強(qiáng)度。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑷中所述的熔煉劑或覆蓋劑的組分及摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=(80 90):(1 3):15 ;所述氯化鹽為氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸鈉、三氟甲基磺酸鉀、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鋇、三氟甲基磺酸鑭或三氟甲基磺酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鑭或碳酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合。該熔煉劑或覆蓋劑可以采用同一種材料，起到各自的作用，該熔煉劑或覆蓋劑環(huán)保節(jié)能，處理成本低，處理效果好，有價(jià) 成分利用率高。具體表現(xiàn)在本發(fā)明在現(xiàn)有的熔煉劑的基礎(chǔ)之上，對(duì)熔煉劑主要組分的質(zhì)量百分比進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)引入了三氟甲基磺酸鹽。三氟甲基磺酸鹽熔點(diǎn)為300°C左右，一般在400°C以下極其穩(wěn)定，常溫下為固體，主要作為性能優(yōu)越的高溫潤(rùn)滑劑和傳熱介質(zhì)，也是氟碳表面活性劑合成和精細(xì)化工合成的主要原料，在作為熔煉劑組分具有以下功能:①表面活性劑功能:三氟甲基磺酸鹽可以達(dá)到降低熔煉劑熔化后的粘度和表面張力的目的，熔煉劑易于在合金液的鎂表面鋪展使得熔煉劑有較好的保護(hù)效果，可以起到隔絕空氣，防止鎂合金液氧化燃燒的目的。②氣體保護(hù)功能:三氟甲基磺酸鹽在高溫度下發(fā)生少量分解，起氣體保護(hù)功能，是制備高純度、高品質(zhì)鎂合金的技術(shù)關(guān)鍵。熔煉劑所釋放出的氣體可以增加熔煉劑對(duì)非金屬夾雜的吸附能力，同時(shí)對(duì)合金液有物理除氣的作用，加入的碳酸鈉在熔煉過程中會(huì)不斷分解釋放出二氧化碳?xì)怏w，使熔煉劑呈泡沫狀不易下沉，減少了熔煉劑的使用量。③脫模劑功能:本發(fā)明的熔煉劑克服了現(xiàn)有熔煉劑的局限性，不僅可以用來熔煉含稀土的鎂合金，由于調(diào)整了氯化鹽的質(zhì)量百分比，同時(shí)引入了碳酸鹽使得熔煉后鎂合金中的稀土收得率得到大幅度提高。同時(shí)碳酸鹽的加入使得熔煉劑的精煉效果得到提高并且起到了改善熔煉環(huán)境的作用。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑷中所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C ;在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C;在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C ;②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=(80 90): (I 3):15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至120 200 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥；⑦第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放；⑧將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用；所述氯化鹽為氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸鈉、三氟甲基磺酸鉀、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鋇、三氟甲基磺酸鑭或三氟甲基磺酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鑭或碳酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合。本熔煉劑或覆蓋劑的制備方法工藝合理，環(huán)保節(jié)能，處理成本低，處理效果好，有價(jià)成分利用率高。具體表現(xiàn)在本發(fā)明在現(xiàn)有的熔煉劑的基礎(chǔ)之上，對(duì)熔煉劑主要組分的質(zhì)量百分比進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)引入了三氟甲基磺酸鹽。三氟甲基磺酸鹽熔點(diǎn)為300°C左右，一般在400°C以下極其穩(wěn)定，常溫下為固體，主要作為性能優(yōu)越的高溫潤(rùn)滑劑和傳熱介質(zhì)，也是氟碳表面活性劑合成和精細(xì)化工合成的主要原料，在作為熔煉劑組分具有以下功能:①表面活性劑功能:三氟甲基磺酸鹽可以達(dá)到降低熔煉劑熔化后的粘度和表面張力的目的，熔煉劑易于在合金液的鎂表面鋪展使得熔煉劑有較好的保護(hù)效果，可以起到隔絕空氣，防止鎂合金液氧化燃燒的目的。②氣體保護(hù)功能:三氟甲基磺酸鹽在高溫度下發(fā)生少量分解，起氣體保護(hù)功能，是制備高純度、高品質(zhì)鎂合金的技術(shù)關(guān)鍵。熔煉劑所釋放出的氣體可以增加熔煉劑對(duì)非金屬夾雜的吸附能力，同時(shí)對(duì)合金液有物理除氣的作用，加入的碳酸鈉在熔煉過程中會(huì)不斷分解釋放出二氧化碳?xì)怏w，使熔煉劑呈泡沫狀不易下沉，減少了熔煉劑的使用量。③脫模劑功能:本發(fā)明的熔煉劑克服了現(xiàn)有熔煉劑的局限性，不僅可以用來熔煉含稀土的鎂合金，由于調(diào)整了氯化鹽的質(zhì)量百分比，同時(shí)引入了碳酸鹽使得熔煉后鎂合金中的稀土收得率得到大幅度提高。同時(shí)碳酸鹽的加入使得熔煉劑的精煉效果得到提高并·且起到了改善熔煉環(huán)境的作用。④采用液液混合、噴霧分散創(chuàng)造顆粒技術(shù)、產(chǎn)品組成均勻、顆粒粒度小、反應(yīng)堆密度低，產(chǎn)品質(zhì)量好，提高了產(chǎn)品的利用率。⑤本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，制備方便快速，為過程工業(yè)化提供了條件，且生產(chǎn)效率高，工藝合理方便，生產(chǎn)成本低，制備過程安全可靠，反應(yīng)徹底，制備產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，有利于大規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑶中所述的表面處理依次包括如下步驟:將摩爾濃度為0.02mol/L 0.12mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將所述稀土鎂合金制品直于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫Ife鋪水溶液中，所述硫Ife鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的5 20倍；然后向硫酸鈰水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將pH值調(diào)至8 11,接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰,所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為5% 20%，雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為(I 5):100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在20°C 60°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為19kHz 40kHz,超聲作用強(qiáng)度為2.0 ff/cm2 5.0ff/cm2，操作時(shí)間為IOmin 120min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在120°C 240°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。本發(fā)明將稀土鎂合金制品在硫酸鈰水溶液中依次投入氫氧化鎂調(diào)節(jié)PH值，然后添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰沉淀結(jié)晶，應(yīng)用PH調(diào)控-雙氧水氧化-沉淀結(jié)晶成膜保護(hù)耦合技術(shù)在鎂合金制品的表面進(jìn)行表面修飾，經(jīng)過進(jìn)一步水洗、干燥處理后得到表面修飾處理的稀土鎂合金成品。利用硫酸鈰在堿性條件下發(fā)生沉淀反應(yīng)生成氫氧化鈰，氫氧化鈰難溶于水，在雙氧水氧化下鈰的化合價(jià)升為+4價(jià)，更加難溶于水，經(jīng)過超聲處理、干燥工序得到沉淀結(jié)晶成膜的保護(hù)表面。本發(fā)明的方案還具有如下優(yōu)點(diǎn):①充分利用金屬鎂在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成的氫氧化鎂為堿性的特點(diǎn)，當(dāng)稀土鎂合金制品置于硫酸鈰的水溶液中時(shí)，在稀土鎂合金制品與硫酸鈰水溶液界面附近生成一層堿性溶液，稀土鈰金屬離子在堿性條件下生成氫氧化鈰沉淀，氫氧化鈰沉淀被氧化后得到溶度積更小的氫氧化高鈰或二氧化鈰水合物，結(jié)晶到稀土鎂合金制品的表面。②充分利用氫氧化高鈰的沉淀結(jié)晶生成的保護(hù)膜性質(zhì)穩(wěn)定的特性，氫氧化高鈰脫水后成為二氧化鈰，二氧化鈰為白色或黃白色固體，難溶于水，常溫、常壓下是鈰最穩(wěn)定的化合物，不溶于一般的酸和堿，其水合物溶度積很小沉淀平衡常數(shù)即溶度積Ksp=4X 10_51，能夠完全沉淀時(shí)的pH在0.7 1.0之間，其他三價(jià)鑭系元素的離子要在pH為6 8時(shí)才會(huì)沉淀出。③充分利用氫氧化鈰容易發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化高鈰，并且生成的氫氧化高鈰的溶度積Ksp=4X 10_51，氫氧化鈰的溶度積Ksp=1.5X 10_2°，氫氧化鎂的Ksp=L 8X 10_n (25°C )，氫氧化鎂呈堿性，加熱到350°C失去水生成氧化鎂，氧化鎂跟水反應(yīng)可得氫氧化鎂，氫氧化高鈰的溶解度比氫氧化鎂的小得多。④充分利用超聲技術(shù)強(qiáng)化質(zhì)量傳遞過程，同時(shí)改善氫氧化高鈰在稀土鎂合金制品表面的沉淀結(jié)晶過程，進(jìn)一步改善保護(hù)膜的生成速度和保護(hù)膜與鎂合金制品的結(jié)合力，使生成的保護(hù)膜致密。利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，在一定條件下大大改善液固界面的表面更新、液固間的物質(zhì)傳遞，提高過程中的速率和效率。超聲波是彈性介質(zhì)中的一種機(jī)械波，超聲作用是利用超聲振動(dòng)能量來改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、功能或加速這些改變的過程。超聲波應(yīng)用于分離過程已顯示出多方面的優(yōu)越性。超聲對(duì)分離的強(qiáng)化作用來源于超聲空化作用，超聲強(qiáng)化是指液相中的微小泡核在低頻高強(qiáng)超聲波作用下被激活，它表現(xiàn)為泡核的振蕩、生長(zhǎng)、收縮及崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過程，空化泡崩潰的極短時(shí)間內(nèi)在空化泡周圍產(chǎn)生高溫高壓，并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和速度極快的微射流產(chǎn)生，超聲空化在微環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生各種附加效應(yīng)，如湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等，其中湍動(dòng)效應(yīng)可以使邊界層減薄，增大傳質(zhì)速率；微擾效應(yīng)強(qiáng)化了微孔擴(kuò)散；界面效應(yīng)增大了傳質(zhì)表面積。因此，超聲空化可以從整體上強(qiáng)化分離過程的傳質(zhì)速率和效率。⑤充分利用PH調(diào)節(jié)-化學(xué)氧化-沉淀結(jié)晶成膜-表面吸附耦合技術(shù)的表面處理方法，在Mg(OH)2介質(zhì)條件下沉淀結(jié)晶成四價(jià)鈰的保護(hù)膜，通過調(diào)節(jié)表面處理液的原料組分和含量控制表面處理?xiàng)l件，得到表面膜的組分和結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)、可控制。氫氧化鈰和氫氧化鎂都有阻燃性質(zhì)，因?yàn)樗鼈冇邢♂尯透艚^燃燒物表面空氣(氧氣)的作用，氫氧化鎂分解生成的活性氧化鎂固體則是耐高溫物質(zhì)，附著于可燃物表面進(jìn)一步阻止燃燒進(jìn)行。⑥該方法制備的稀土轉(zhuǎn)化膜厚度均勻、表面致密性好、與基體結(jié)合良好，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗氧化燃燒性能，可以解決鎂合金在冷卻液中嚴(yán)重腐蝕的問題。且制備轉(zhuǎn)化膜的處理液成分簡(jiǎn)單，不含傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝中所用的六價(jià)鉻化合物，為無鉻環(huán)保的稀土轉(zhuǎn)化膜。⑦由于稀土鎂合金制品其特殊的形狀和環(huán)境限制了微弧氧化、氣相沉淀、激光處理、噴涂處理等表面處理技術(shù)的應(yīng)用，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理法可以克服以上技術(shù)不足。然而，現(xiàn)有的鎂合金轉(zhuǎn)化膜工藝與本發(fā)明相比均存在一定缺陷，如對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、復(fù)合膜膜層不致密、配方溶液成分復(fù)雜等。⑧本發(fā)明克服了稀土鎂合金制品容易存在的鑄件性能差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、污染重、效率低等問題，提高了稀土鎂合金材料耐腐蝕性和抗氧化燃燒性能，對(duì)促進(jìn)我國輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)業(yè)升級(jí)和提高與之配套的先進(jìn)制造技術(shù)水平， 滿足航空、航天、武器裝備及車輛、機(jī)械、電子等輕量化要求具有重要的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略意義，具有明確廣闊的市場(chǎng)前景。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑴中所述的稀土氯化鹽為氯化鈰、氯化鑭、氯化鐠、氯化釔、氯化鋱、氯化鏑或氯化鉺中的任意一種或者為任意幾種的組合。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑴中所述的脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案步驟⑵中所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為(5 20): (I 10):1,。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑵中所述熔融電解的操作溫度為700 900°C之間，陰極操作電流密度為10 30A/cm2 ;陽極操作電流密度為I 3A/cm2。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟⑴中所述控溫冷卻為以10°C 100°C /min的冷卻速度降溫至80 90°C。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鈰。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為5:1: 1，熔融電解的操作溫度為700°C，陰極操作電流密度為lOA/cm2，陽極操作電流密度為lA/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為0.1:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為1:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述氯化鹽為氯化鋰；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述碳酸鹽為碳酸鉀；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽 和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=80:1:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為20kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至120°C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置5min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液 。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至160°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以10°C /min的冷卻速度降溫至80°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4h，二級(jí)熱處理溫度為160°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.02mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的5倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至8，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為5%，雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為1:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在20°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為19kHz，超聲作用強(qiáng)度為2.0 W/cm2，操作時(shí)間為IOmin ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在120°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例二
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鑭。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為12: 5: 1，熔融電解的操作溫度為800°C，陰極操作電流密度為20A/cm2，陽極操作電流密度為2A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為0.6:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為3:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述氯化鹽為氯化鈉；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鈉；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述碳酸鹽為碳酸鎂；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=85:2:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為40kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中， 由預(yù)熱至180 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置15min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到710°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至220°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以50°C /min的冷卻速度降溫至85°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在400°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為7h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為6h，二級(jí)熱處理溫度為180°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。
(9)表面處理:將摩爾濃度為0.08mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的10倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至10，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為12%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為3:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在40°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為30kHz，超聲作用強(qiáng)度為3.5W/cm2,操作時(shí)間為60min ;所述氫氧化高鋪在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在180°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例三
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鐠。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為20: 10: 1，熔融電解的操作溫度為900°C，陰極操作電流密度為30A/cm2，陽極操作電流密度為3A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度 的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為1.0:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為5:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述氯化鹽為氯化鉀；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鉀；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述碳酸鹽為碳酸鑭；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=90:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為60kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至200 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置20min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至320°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以100°C /min的冷卻速度降溫至90°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在420°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為8h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為8h，二級(jí)熱處理溫度為200°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.12mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合 金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的20倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為20%，雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為5:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在60°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為40kHz，超聲作用強(qiáng)度為5.0W/cm2，操作時(shí)間為120min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在240°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例四
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化釔。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為15: 6: 1，熔融電解的操作溫度為750°C，陰極操作電流密度為25A/cm2，陽極操作電流密度為2A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為0.4:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為2:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述氯化鹽為氯化鎂；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鎂；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述碳酸鹽為碳酸鈰；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=85:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為50kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至190 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置15min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。 (6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至190°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以70°C /min的冷卻速度降溫至85°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在410°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為7h;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為7h，二級(jí)熱處理溫度為170°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.09mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的15倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至10，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為15%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為4:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在50°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為30kHz，超聲作用強(qiáng)度為4.0W/cm2，操作時(shí)間為IOOmin ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在200°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例五
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鋱。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極 ，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為6: 6: 1，熔融電解的操作溫度為800°C，陰極操作電流密度為25A/cm2，陽極操作電流密度為3A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為0.6:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為2:100o所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述氯化鹽為氯化鈣；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鈣；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述碳酸鹽為碳酸鈰；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=90:1:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為30kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至170 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。
(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80°C，然后靜置16min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至300°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以80°C /min的冷卻速度降溫至85°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在410°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為8h，二級(jí)熱處理溫度為160°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.10mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的18倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為15%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為4:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在60°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為30kHz，超聲作用強(qiáng)度為5.0W/cm2，操作時(shí)間為90min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在200°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例六
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鏑。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為18: 7: 1，熔融電解的操作溫度為900°C，陰極操作電流密度為30A/cm2，陽極操作電流密度為3A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為1.0:100。 ⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為5:100o所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述氯化鹽為氯化鋇；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋇；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述碳酸鹽為碳酸鎂；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=87:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為50kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至150 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:·對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置IOmin使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至300°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以90°C /min的冷卻速度降溫至90°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在420°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為8h，二級(jí)熱處理溫度為160°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.09mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的16倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為17%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為4:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在60°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為35kHz，超聲作用強(qiáng)度為4.0W/cm2，操作時(shí)間為90min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在200°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例七本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鉺。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為18: 10: 1，熔融電解的操作溫度為780°C，陰極操作電流密度為25A/cm2，陽極操作電流密度為2A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為1.0:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為5:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述氯化鹽為氯化鎂；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95° C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鑭；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述碳酸鹽為碳酸鉀；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=90:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為50kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至200 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置IOmin使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到710°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至320°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以70°C /min的冷卻速度降溫至80°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為7h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4h，二級(jí)熱處理溫度為200°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.llmol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的18倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為20%，雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為4:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在50°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為35kHz，超聲作用強(qiáng)度為4.0W/cm2，操作時(shí)間為70min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在220°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例八
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鈰。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟⑴得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為20: 10: 1，熔融電解的操作溫度為900°C，陰極操作電流密度為lOA/cm2，陽極操作電流密度為lA/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為0.7:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為4:100o所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述氯化鹽為氯化鈉；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述三 氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鈉；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85°C，所述碳酸鹽為碳酸鈰；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=88:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為50kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至120°C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置9min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至160°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆 注到所述模具中，然后以10°C /min的冷卻速度降溫至80°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在420°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4h，二級(jí)熱處理溫度為200°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.09mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的18倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至10，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為18%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為4:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在50°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為25kHz，超聲作用強(qiáng)度為4.0W/cm2，操作時(shí)間為IOOmin ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在190°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例九
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟:
⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鑭。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。
⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為20: 10: 1，熔融電解的操作溫度為900°C，陰極操作電流密度為20A/cm2，陽極操作電流密度為3A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為1.0):100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為5:100。所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述氯化鹽為氯化鉀；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鑭；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到95°C，所述碳酸鹽為碳酸鑭；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=80:3:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為30kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水 后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至190 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置20min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至300°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以10°C /min的冷卻速度降溫至90°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4h，二級(jí)熱處理溫度為200°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.08mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的16倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為18%,雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為5:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在50°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為40kHz，超聲作用強(qiáng)度為2.0 W/cm2，操作時(shí)間為50min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在210°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。實(shí)施例十
本發(fā)明稀土鎂合金制品的制備方法，依次包括如下步驟: ⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化 鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；所述稀土氯化鹽為氯化鐠。所述脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，加入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為10: 6: 1，熔融電解的操作溫度為900°C，陰極操作電流密度為30A/cm2，陽極操作電流密度為3A/cm2。稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金。⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為1.0:100。⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 °C時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為4:100o所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述氯化鹽為氯化鋰；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰；在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到90°C，所述碳酸鹽為碳酸鉀；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=90:2:15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，在絕對(duì)壓力為20kPa下進(jìn)行蒸發(fā)脫水；⑤第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至150 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用。(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80V，然后靜置ISmin使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液。(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料。(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至160°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后以90°C /min的冷卻速度降溫至80°C得到稀土鎂合金制品。(8)機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為8h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為8h，二級(jí)熱處理溫度為160°C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫。(9)表面處理:將摩爾濃度為0.02mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將上一步得到的稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫酸鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土鎂合金制品質(zhì)量的20倍；然后向硫酸鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將PH值調(diào)至10，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度 為5%，雙氧水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為5:100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在30°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為19kHz，超聲作用強(qiáng)度為5.0W/cm2，操作時(shí)間為120min ;所述氫氧化高鈰在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在240°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。以上所述僅為本發(fā)明之較佳可行實(shí)施例而已，非因此局限本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，例如步驟⑴中的稀土氯化鹽可以為氯化鈰、氯化鑭、氯化鐠、氯化釔、氯化鋱、氯化鏑或氯化鉺中任意幾種的組合；步驟⑷中所述氯化鹽可以為氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中任意幾種的組合；所述三氟甲基磺酸鹽可以為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸鈉、三氟甲基磺酸鉀、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鋇、三氟甲基磺酸鑭或三氟甲基磺酸鈰中任意幾種的組合；所述碳酸鹽可以為碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鑭或碳酸鈰中任意幾種的組合。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟，⑴稀土氯化鹽前處理:將稀土氯化鹽進(jìn)行脫水分離前處理后，作為下一步熔融電解的原料；⑵熔融電解:將步驟(I)得到的脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，以石墨坩鍋為陽極，鑰棒為陰極，力口入經(jīng)脫水的氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，稀土離子和鎂離子在所述陰極上共電沉積生成熔點(diǎn)接近稀土鎂共晶溫度的稀土鎂中間合金；⑶配料混合:在熔煉設(shè)備中，將上一步得到的稀土鎂中間合金和金屬鎂進(jìn)行配料混合得到稀土鎂合金混合物，所述稀土鎂合金混合物中稀土金屬與鎂的摩爾比為(0.1 1.0):100 ;⑷升溫熔煉:對(duì)所述稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，加熱至550 1:時(shí)，在稀土鎂合金熔融物的表面均勻撒上覆蓋劑；繼續(xù)加熱至720 °C并保持，用低碳鋼勺盛裝熔煉劑迅速浸入所述稀土鎂合金熔融物的內(nèi)部并上下攪動(dòng)，使稀土鎂合金熔融物循環(huán)流動(dòng)且持續(xù)5min以上使非金屬充分被所述熔煉劑吸附，脫除稀土鎂合金熔融物中的雜質(zhì)，所述熔煉劑與稀土鎂合金熔融物的摩爾比為(I 5):100 ;(5)分離精制:對(duì)上一步稀土鎂合金熔融物進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨囟壬叩?80°C，然后靜置5 20min使稀土鎂合金熔融物分離形成上、中和下三層熔融液，撇去密度相對(duì)較小且浮渣較多的上層，密度相對(duì)較大的下層通過下排放口除去，中間熔融層作為分離精制的稀土鎂合金熔融液；(6)預(yù)冷卻:將上一步得到的稀土鎂合金熔融液冷卻到700°C 720°C，熔融相中的稀土金屬為結(jié)晶中心產(chǎn)生結(jié)晶顆粒析出，形成稀土鎂合金固液混合物作為下一步澆注的原料；(7)澆注及冷卻成形:將模具預(yù)熱至16 0°C 320°C，采用離心澆鑄成形工藝，將上一步得到的稀土鎂合金固液混合物澆注到所述模具中，然后控溫冷卻得到稀土鎂合金制品；⑶機(jī)械加工及熱處理:將上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行機(jī)械加工后，放入熱處理爐中在390°C 420°C下進(jìn)行一級(jí)熱處理，一級(jí)熱處理時(shí)間為6 8h ;然后在熱處理爐中進(jìn)行二級(jí)熱處理，二級(jí)熱處理時(shí)間為4 8h，二級(jí)熱處理溫度為160°C 2000C ;完成二級(jí)熱處理后冷卻至常溫；(9)表面處理:對(duì)上一步得到的稀土鎂合金制品進(jìn)行化學(xué)表面處理，使稀土鎂合金制品的表面包覆一層致密的保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑷中所述的熔煉劑或覆蓋劑的組分及摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=(80 90): (I 3):15 ;所述氯化鹽為氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸鈉、三氟甲基磺酸鉀、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鋇、三氟甲基磺酸鑭或三氟甲基磺酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鑭或碳酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑷中所述熔煉劑或覆蓋劑的制備依次包括如下步驟:①在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的氯化鹽飽和水溶液，然后將氯化鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C ;在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液，然后將三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C ;在配料混合設(shè)備中，配制80°C下的碳酸鹽飽和水溶液，然后將碳酸鹽飽和水溶液預(yù)熱到85 95°C ；②液液混合:將步驟①配制好的氯化鹽飽和水溶液、三氟甲基磺酸鹽飽和水溶液和碳酸鹽飽和水溶液分別采用流體輸送設(shè)備送入液液混合設(shè)備中進(jìn)行液液混合，通過調(diào)節(jié)各自的流量使得液液混合后的混合溶液中的摩爾比如下，氯化鹽:三氟甲基磺酸鹽:碳酸鹽=(80 90): (I 3):15 ;③噴霧分散:將步驟⑵中的混合溶液經(jīng)過噴霧裝置噴霧為溶液滴；④減壓閃蒸:上一步得到的溶液滴直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，進(jìn)行蒸發(fā)脫水第一次氣固分離:將上一步蒸發(fā)脫水后的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第一次氣固分離，固相物料進(jìn)入下一步，氣相物料經(jīng)過處理后排放；⑥流態(tài)化干燥:將上一步得到的固相物料送入流態(tài)化干燥設(shè)備中，由預(yù)熱至120 200 °C的空氣對(duì)固相物料進(jìn)行流態(tài)化干燥；⑦第二次氣固分離:將上一步經(jīng)過流態(tài)化干燥的物料采用氣固分離設(shè)備進(jìn)行第二次氣固分離，控制固相物料的含水率在0.2%以內(nèi)，氣相經(jīng)過進(jìn)一步除塵處理后排放；⑧將上一步得到的固體物料裝入密閉的容器中儲(chǔ)存，作為稀土鎂合金熔煉劑備用；所述氯化鹽為氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸鈉、三氟甲基磺酸鉀、三氟甲基磺酸鎂、三氟甲基磺酸鈣、三氟甲基磺酸鋇、三氟甲基磺酸鑭或三氟甲基磺酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合；所述碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鑭或碳酸鈰中的任意一種或者為任意幾種的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑶中所述的表面處理依次包括如下步驟:將摩爾濃度為0.02mol/L 0.12mol/L的硫酸鈰水溶液注入超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備，再將所述稀土鎂合金制品置于所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的硫酸鈰水溶液中，所述硫Ife鋪水溶液的質(zhì)量為所述稀土續(xù)合金制品質(zhì)量的5 20倍；然后向硫Ife鋪水溶液中添加氫氧化鎂水溶液將pH值調(diào)至8 11，接著后向硫酸鈰水溶液中添加雙氧水產(chǎn)生氫氧化高鈰，所述雙氧水的質(zhì)量百分濃度為5% 20%，雙氧 水使用量與所述硫酸鈰水溶液的質(zhì)量比為(I 5):100 ;以上過程中所述硫酸鈰水溶液的溫度控制在20°C 60°C，所述超聲沉淀結(jié)晶設(shè)備的超聲頻率為19kHz 40kHz，超聲作用強(qiáng)度為2.0 ff/cm2 5.0W/cm2，操作時(shí)間為IOmin 120min ;所述氫氧化高鋪在超聲作用下在稀土鎂合金制品表面產(chǎn)生沉淀結(jié)晶形成致密的四價(jià)鈰的保護(hù)膜；然后對(duì)稀土鎂合金制品水洗并在120°C 240°C下干燥，得到表面包覆有二氧化鈰的稀土鎂合金制品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑴中所述的稀土氯化鹽為氯化鈰、氯化鑭、氯化鐠、氯化釔、氯化鋱、氯化鏑或氯化鉺中的任意一種或者為任意幾種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑴中所述的脫水分離前處理采用氯化鹽熔融-脫水耦合工藝，利用稀土氯化鹽電解時(shí)陽極產(chǎn)生的氯氣與熔融的稀土氯化鹽進(jìn)行氣液接觸實(shí)現(xiàn)脫水分離，使脫水時(shí)產(chǎn)生的水解產(chǎn)物被氯化成為RECl3加入稀土氯化鹽熔融物中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑵中所述氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦的摩爾比為(5 20): (I 10):1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟⑵中所述熔融電解的操作溫度為700 900°C之間，陰極操作電流密度為10 30A/cm2 ;陽極操作電流密度為I 3A/cm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎂合金制品的制備方法，其特征在于:步驟(7)中所述控溫冷卻為以10°c 100°C /min的冷卻速度降溫至80 90°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土鎂合金制品的制備方法，將脫水稀土氯化鹽置于熔融電解設(shè)備中，加入脫水氯化鎂、氯化鉀和氯化鈦進(jìn)行分散混合并熔融電解，稀土離子和鎂離子在陰極共電沉積生成稀土鎂中間合金；然后在熔煉設(shè)備中，將稀土鎂中間合金和金屬鎂配料混合，稀土金屬與鎂的摩爾比為(0.1～1.0)100；對(duì)稀土鎂合金混合物進(jìn)行加熱使其熔融，將熔煉劑浸入熔融物內(nèi)部并攪動(dòng)，然后將溫度升高到780℃并靜置5～20min使之分成上中下三層，取中間熔融層作為稀土鎂合金熔融液；經(jīng)預(yù)冷卻后澆注，再冷卻成形，進(jìn)行機(jī)械加工及熱處理最后進(jìn)行表面處理使稀土鎂合金制品的表面包覆一層致密的保護(hù)膜。該制備方法制備效率高、過程安全可靠、環(huán)境友好，能耗低。
文檔編號(hào)B22D13/00GK103215465SQ201310137538
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者包立峰, 眭懷明, 賀從波, 徐永峰 申請(qǐng)人:揚(yáng)州峰明金屬制品有限公司