專利名稱：一種鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法。
背景技術(shù)：
公開號(hào)CN1908210，發(fā)明名稱“一種鋁基合金液攪拌方法及裝置”上，闡述了含 有不互溶重金屬組分的鋁基合金液的攪拌方法，即，采用常規(guī)旋轉(zhuǎn)電磁攪拌與內(nèi)壁布有直 葉片石墨坩堝相結(jié)合方式對(duì)含有不互溶重金屬組分的鋁基合金液進(jìn)行攪拌。在這種直葉片 坩堝+電磁攪拌方法中，旋轉(zhuǎn)電磁攪拌使偽合金液產(chǎn)生規(guī)則的周向?qū)恿鬟\(yùn)動(dòng)，而坩堝內(nèi)壁 上的直葉片則改變了偽合金液的規(guī)則周向?qū)恿鬟\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在葉片長(zhǎng)度方向上向后的傾斜角 β對(duì)偽合金液施加了向內(nèi)的作用力，使偽合金液產(chǎn)生了從坩堝周圍向內(nèi)部的附加層流運(yùn) 動(dòng)；而在寬度方向上向下的傾斜角Y對(duì)偽合金液施加了向上的作用力，使偽合金液產(chǎn)生從 坩堝下部向上部的附加層流運(yùn)動(dòng)，這樣，通過(guò)攪拌可以不斷地將周圍的鋁基合金液移到內(nèi) 部、將下部的鋁基合金液移到上部，進(jìn)而阻止了重金屬液滴的向下沉淀和離心偏聚運(yùn)動(dòng)。在 專利CN1908210中公開的β為20 30°、γ為35 50°條件下，偽合金液中的重液滴 就是依靠6 10分鐘的附加層流運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了均勻分布。鎂-20氧化鎂偽合金液是含有20wt%氧化鎂重顆粒和SOwt %鎂液的偽合金液， 氧化鎂密度為3. 5 3. 6g/cm3，鎂液密度為1. 7 1. 9g/cm3。對(duì)于鎂-20氧化鎂偽合金液 的攪拌，由于氧化鎂在偽合金液中為固相顆粒，其均勻分散能力小于重金屬液滴的均勻分 散能力，因此實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒在鎂-20氧化鎂偽合金液中的均勻分布更困難，也就是說(shuō)， 用于實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒在鎂-20氧化鎂偽合金液中的均勻分布的攪拌時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，在專利 CN1908210公開的直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為20 30°、寬度方向上向下傾斜Y為 35 50°的條件下，至少需要攪拌13分鐘后，才能得到氧化鎂重顆粒均勻分布的鎂-20氧 化鎂偽合金液。對(duì)于鎂-20氧化鎂偽合金液，在實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的前提下，用于攪拌 的時(shí)間越短，能耗越小，成本越低，而且鎂-20氧化鎂偽合金液受到的污染也越少，其質(zhì)量 越高，因此可實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌時(shí)間越短越好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有攪拌方法“攪拌時(shí)間長(zhǎng)”的不足，提供一 種能夠快速實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法，進(jìn)一步縮短 實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用直葉片坩堝+電磁攪拌方法， 在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12 14°、寬度方向上向下傾斜Y為59 61°的條 件下，對(duì)鎂-20氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌。本發(fā)明的有益效果是對(duì)于偽合金液中的顆粒，要想盡快完成其在偽合金液中的 分散，必須加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度。在直葉片坩堝+電磁攪拌方法中，隨著葉片 的增大，偽合金液在流過(guò)葉片后的層流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化程度逐漸增大，當(dāng)Y增大到一定值時(shí)，除了產(chǎn)生附加 層流運(yùn)動(dòng)以外，還將產(chǎn)生偽合金液的附加紊流運(yùn)動(dòng)，該附加紊流運(yùn)動(dòng)對(duì)偽合金液中的顆粒 具有深層次的局部攪拌和分散作用，本發(fā)明就是利用β與Y優(yōu)化組合后產(chǎn)生的附加紊流 運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步促進(jìn)了氧化鎂重顆粒在偽合金液中的均勻分布，從而達(dá)到了縮短攪拌時(shí)間的目 的。利用本發(fā)明，對(duì)鎂-20氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí) 間可縮短到7分鐘，比采用CN1908210專利公開的β為20 30°、γ為35 50°的最 短攪拌時(shí)間13分鐘縮短了 46%。


圖1為本發(fā)明方法攪拌鎂-20氧化鎂偽合金液裝置的主視圖。圖中，電磁極對(duì)1，陶瓷坩堝2，直葉片3，上蓋4，Ar氣管5，堵塞6，外罩7，偽合金 液8，底架9。圖2為本發(fā)明方法攪拌鎂-20氧化鎂偽合金液裝置的A-A局部視圖。圖3為本發(fā)明方法攪拌鎂-20氧化鎂偽合金液裝置的B-B局部視圖。圖4為采用本發(fā)明方法攪拌的鎂-20氧化鎂偽合金液的微觀組織。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方法攪拌鎂-20氧化鎂偽合金液裝置的具體說(shuō)明如下鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌裝置包括旋轉(zhuǎn)電磁攪拌裝置、陶瓷坩堝2、上蓋4、 Ar氣管5、堵塞6、底架9。旋轉(zhuǎn)電磁攪拌裝置的三對(duì)電磁極對(duì)1均布在陶瓷坩堝2周圍，與陶瓷坩堝外壁之 間的距離為5mm，電磁極對(duì)1外側(cè)加外罩7。Ar氣管5固定于上蓋4的孔內(nèi)，堵塞6位于陶瓷坩堝2底部。陶瓷坩堝2采用機(jī)械連接方式固定于底架9上，其內(nèi)壁上分布有直葉片3，直葉片 3采用機(jī)械連接方式固定于陶瓷坩堝2內(nèi)壁上。直葉片3在陶瓷坩堝2不同高度上呈水平 層狀分布，最下層的直葉片3下部與陶瓷坩堝2內(nèi)底面的間隔a為10mm，相鄰直葉片層之間 的間隔b為20mm。在同一直葉片層內(nèi)，三個(gè)直葉片3的根部在周向上間隔α為120°均勻 分布在陶瓷坩堝2內(nèi)壁上，直葉片3長(zhǎng)度c均為陶瓷坩堝2半徑，寬度d均為陶瓷坩堝2半 徑的四分之一。每個(gè)直葉片3，在長(zhǎng)度方向上，其頭部在指向陶瓷坩堝2水平圓周中心的基 礎(chǔ)上，順著偽合金液8的流動(dòng)方向向后傾斜，直葉片3與其根部和陶瓷坩堝2水平圓周中心 連線的夾角β為12 14°，以便不斷地將周圍的偽合金液8移到內(nèi)部；在寬度方向上，迎 著偽合金液8周向流動(dòng)的前刃部相對(duì)后刃部向下傾斜γ為59 61°，以便不斷地將下部 的偽合金液8移到上部。相鄰直葉片層內(nèi)的直葉片3在同一水平面上的投影其根部在周向 上間隔δ為60°均勻分布。一種鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法，采用直葉片坩堝+電磁攪拌方法即采 用常規(guī)旋轉(zhuǎn)電磁攪拌與內(nèi)壁布有直葉片坩堝相結(jié)合方式對(duì)含有20wt%氧化鎂重顆粒的 鎂-20氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌，利用旋轉(zhuǎn)電磁攪拌使鎂-20氧化鎂偽合金液產(chǎn)生周向運(yùn) 動(dòng)，利用坩堝內(nèi)壁上的直葉片，不斷地將周圍的鎂-20氧化鎂偽合金液移到內(nèi)部、將下部的 鎂-20氧化鎂偽合金液移到上部，從而阻止氧化鎂重顆粒的向下沉淀和離心偏聚運(yùn)動(dòng)，得到氧化鎂重顆粒均勻分布的鎂-20氧化鎂偽合金液，包括以下步驟步驟1，將偽合金液8倒入陶瓷坩堝2 ；步驟2，蓋上上蓋4，接通Ar氣以防氧化；步驟3，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁攪拌裝置對(duì)陶瓷坩堝2內(nèi)的偽合金液8進(jìn)行攪拌。實(shí)施方式一，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為14°、寬度方向上向下傾斜Y為 59°時(shí)，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間為6分50秒。實(shí)施方式二，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為13°、寬度方向上向下傾斜Y為 60°時(shí)，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間為6分30秒。實(shí)施方式三，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12°、寬度方向上向下傾斜Y為 59°時(shí)，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間為7分。實(shí)施方式四，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12°、寬度方向上向下傾斜Y為 61°時(shí)，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間為6分50秒。實(shí)施方式五，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為13°、寬度方向上向下傾斜Y為 59°時(shí)，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌時(shí)間為6分40秒。可見，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12 14°、寬度方向上向下傾斜Y為 59 61°條件下，對(duì)鎂-20氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒均勻分布的攪拌 時(shí)間可縮短到7分鐘。附圖4為采用本發(fā)明方法攪拌的鎂-20氧化鎂偽合金液的微觀組織。圖中深色區(qū) 域?yàn)殒V基體，淺色區(qū)域?yàn)檠趸V重顆粒，可見，氧化鎂重顆粒分布非常均勻?？梢姡景l(fā)明可 快速實(shí)現(xiàn)鎂-20氧化鎂偽合金液中氧化鎂重顆粒的均勻分布。
權(quán)利要求
1. 一種鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法，采用直葉片坩堝+電磁攪拌方法即采用常 規(guī)旋轉(zhuǎn)電磁攪拌與內(nèi)壁布有直葉片坩堝相結(jié)合方式對(duì)含有20wt%氧化鎂重顆粒的鎂-20 氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌，利用旋轉(zhuǎn)電磁攪拌使鎂-20氧化鎂偽合金液產(chǎn)生周向運(yùn)動(dòng)，利 用坩堝內(nèi)壁上的直葉片，不斷地將周圍的鎂-20氧化鎂偽合金液移到內(nèi)部、將下部的鎂-20 氧化鎂偽合金液移到上部，從而阻止氧化鎂重顆粒的向下沉淀和離心偏聚運(yùn)動(dòng)，得到氧化 鎂重顆粒均勻分布的鎂-20氧化鎂偽合金液，包括以下步驟 步驟1，將偽合金液倒入陶瓷坩堝； 步驟2，蓋上上蓋，接通Ar氣以防氧化；步驟3，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁攪拌裝置對(duì)陶瓷坩堝內(nèi)的偽合金液進(jìn)行攪拌； 其特征在于，直葉片在長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12 14°，在寬度方向上向下傾斜 Y 為 59 61°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂-20氧化鎂偽合金液的攪拌方法，屬于鎂-20氧化鎂偽合金液攪拌研究領(lǐng)域，本發(fā)明采用直葉片坩堝+電磁攪拌的方法，在直葉片長(zhǎng)度方向上向后傾斜β為12～14°、寬度方向上向下傾斜γ為59～61°的條件下，對(duì)鎂-20氧化鎂偽合金液進(jìn)行攪拌，可快速實(shí)現(xiàn)氧化鎂重顆粒的均勻分布，攪拌時(shí)間可縮短到7分鐘。
文檔編號(hào)B22D11/115GK102094133SQ20101059960
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者劉漢武, 張鵬, 杜云慧 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)