专利名称：一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，具体涉及到一种镁合金熔炼纯净化用过滤器。
背景技术：
镁的化学性质非常活泼，高温下会和环境中的众多物质如02、H2O, N2等发生反应， 从而导致原镁生产、镁合金熔炼及加工过程中，不可避免引入许多夹杂物，在其铸件中非常 容易形成各种夹杂缺陷，这往往降低镁合金件的品质和使用性甚至导致铸件报废。镁合金 中的夹杂物主要以MgO、Ife3N2等为主，其中MgO约占非金属杂质的80%左右，因此如何过滤 清除MgO等杂质对于提高产品质量十分重要。采用文中所述泡沫陶瓷过滤器对金属熔体进行过滤是非常有效的方法，目前常用 的陶瓷过滤器主要有Al3O2，ZrO2, SiO2, CaO, MgO等高温泡沫陶瓷，由于镁金属的活性很高， 非常容易与如Al3O2，ZrO2, SiO2等泡沫陶瓷基体材料发生反应，因此，只有MgO和CaO等材 质的泡沫陶瓷适合用作镁和镁合金熔体的过滤。同MgO相比，CaO吸湿倾向更大，在存放过 程中需严格限制水的侵蚀，否则会导致制品强度下降甚至难以使用，除非采用真空干燥的 防护方法，生产使用十分不便。MgO材质泡沫陶瓷则可避免上述情况，且对镁和镁合金中的 MgO杂质具有良好的吸附和过滤作用。目前，普通结构的氧化镁过滤器的过滤效果差，还不 能满足镁合金高纯净化的要求，因此有必要开发一种具有高过滤效果及能力的氧化镁陶瓷 过滤器ο
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，解决目前镁 合金液过滤器过滤效率低能力差的问题，满足制备高纯净度镁合金及铸件的要求。为解决上述问题，本发明的技术方案为
一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所述氧化镁陶瓷过滤器采 用夹层结构，具体为在大孔隙表层过滤网和细孔隙内层过滤网之间增加一层氧化镁陶瓷球 层作为中间层。所述大孔隙表层过滤网的孔径为10_30PPi，过滤网的厚度为3_30mm。所述细孔隙内层过滤网的孔径为20-40 PPi，过滤网厚度为3-10mm。所述中间层氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球直径为1-lOmm，厚度为3-lOmm。所述氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球的直径大小不一。所述氧化镁陶瓷球的直径大小比例为1:3-1:8。通过本发明所述技术方案，由于添加直径大小不一的氧化镁陶瓷球层作为中间 层，可以大大提高过滤器的过滤效果，得到高纯净化的合金液体，进而得到高纯净化的铸件 或铸锭。
图1为本发明所述过滤器的结构示意图。
附图标记说明
1.未过滤合金液、2.大孔隙表层过滤网、3.氧化镁陶瓷球层、4.细孔隙内层过滤 网、5.纯净化的合金液。
具体实施例方式
本发明的设计原理为首先把该过滤器安装在铸型或铸锭直浇道口位置，镁合金液流 过过滤器，先从大孔隙表层过滤网通过，合金液流过大孔隙表层过滤网后会将合金液中的 大型夹杂过滤掉，然后进入到氧化镁陶瓷球层，在镁合金液的冲刷下会不断的做上升及下 降运动，合金液中的夹杂物与陶瓷球有较强的粘结作用，通过大小陶瓷球的粘附作用，小型 夹杂被陶瓷球吸附，合金液被进一步净化，最后，合金液流过空隙最小的细孔隙内层过滤网 被再次净化，最终得到高纯净化的合金液体，进而得到高纯净化的铸件或铸锭。下面结合具体实施方式
对本发明进行详细说明 实施例1
将过滤器安装在铸件的直浇道口，大孔隙表层过滤网孔径为lOPPi，过滤网厚度为 20mm，细孔隙内层过滤网的孔径在30 PPi，过滤网厚度为5mm，中间层氧化镁陶瓷球层中氧 化镁陶瓷球的直径为2-5mm，陶瓷球层中的小球与大球直径比例为1:3，混合均勻，厚度为 5mm ；采用镁合金熔炼炉熔炼AZ31镁合金，待镁合金液温度达到720°C时保温半小时，使合 金充分溶解后降低温度到690°C后进行浇注，待铸件冷却到室温后清理，最后得到合金液纯 净化处理的铸件，铸件内部经检查，基本无夹杂物存在。实施例2:
将过滤器安装在铸件的直浇道口，大孔隙表层过滤网孔径为20PPi，过滤网厚度为 10mm，细孔隙内层过滤网的孔径在30 PPi，过滤网厚度为5mm，中间层氧化镁陶瓷球层中氧 化镁陶瓷球的直径为3-8mm，小球与大球比例为1:3，混合均勻，厚度为8mm ；采用镁合金熔 炼炉熔炼AZ91镁合金，待镁合金液温度达到700°C时保温半小时，使合金充分溶解后降低 温度到680°C后进行浇注，待铸件冷却到室温后清理，最后得到合金液纯净化处理的铸件， 铸件内部基本无夹杂物存在。实施例3:
将过滤器安装在铸件的直浇道口，大孔隙表层过滤网孔径为30PPi，过滤网厚度为 5mm，细孔隙内层过滤网的孔径在40 PPi，过滤网厚度为5mm，中间层氧化镁陶瓷球层中氧化 镁陶瓷球的直径为3-10mm，小球与大球比例为1:5，混合均勻，厚度为4mm，铸件金属模型预 热到300°C备用；采用镁合金熔炼炉熔炼AZ91D镁合金，待镁合金液温度达到730°C时保温 半小时，使合金充分溶解后降低温度到690°C后进行浇注，待铸件冷却到室温后清理，最后 得到合金液纯净化处理的铸件，铸件内部基本无夹杂物存在。实施例4:
将过滤器安装在铸件的直浇道口，大孔隙表层过滤网孔径为lOPPi，过滤网厚度为 20mm，细孔隙内层过滤网的孔径在40 PPi，过滤网厚度为5mm，中间层氧化镁陶瓷球层中氧 化镁陶瓷球的直径为2-6mm，小球与大球比例为1:5，混合均勻，厚度为5mm ；采用镁合金熔 炼炉熔炼AM50镁合金，待镁合金液温度达到720°C时保温半小时，使合金充分溶解后降低 温度到690°C后进行浇注，待铸件冷却到室温后清理，最后得到合金液纯净化处理的铸件， 铸件内部仅有极少量的夹杂物存在。
权利要求
1.一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所述氧化镁陶瓷过滤器 采用夹层结构，具体为在大孔隙表层过滤网和细孔隙内层过滤网之间增加一层氧化镁陶瓷 球层作为中间层。
2.根据权利要求1所述一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所 述大孔隙表层过滤网的孔径为10-30PPi，过滤网的厚度为3-30mm。
3.根据权利要求1所述一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所 述细孔隙内层过滤网的孔径为20-40 PPi，过滤网厚度为3-10mm。
4.根据权利要求1所述一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所 述中间层氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球直径为1-lOmm，厚度为3-10mm。
5.根据权利要求1或4所述一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于 所述氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球的直径大小不一。
6.根据权利要求5所述一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所 述氧化镁陶瓷球的直径大小比例为1:3-1:8。
全文摘要
一种镁合金熔体纯净化用氧化镁陶瓷过滤器，其特征在于所述氧化镁陶瓷过滤器采用夹层结构，具体为在大孔隙表层过滤网和细孔隙内层过滤网之间增加一层氧化镁陶瓷球层作为中间层，氧化镁陶瓷球层中的氧化镁陶瓷球的直径大小不一。本发明属于冶金领域，具体涉及到一种镁合金熔炼纯净化用过滤器。通过本发明所述技术方案，由于添加直径大小不一的氧化镁陶瓷球层作为中间层，可以大大提高过滤器的过滤效果，得到高纯净化的合金液体，进而得到高纯净化的铸件或铸锭。
文档编号B01D39/00GK102121071SQ20111000346
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者刘正, 张文政, 毛萍莉, 王峰 申请人:沈阳工业大学